回答編集履歴
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wikipediaのクイックソート動作結果の追記
test
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質問者さんのコメントを受けての追記
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(コメントに書いてもらったプログラムはインデントが崩れていて読めないので、すみませんが試していません)
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試しにWikipediaの記事にあったクイックソートを実行した場合の途中経過は以下の通りです。
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(pivotの選択は、質問者さんの実装と同じにしてあります)
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0～9の範囲で ```pivot: 3``` を選択しているところまでは一緒ですが、
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その後のpartition処理でpivot未満の数字が一気に左に寄っているのが分かると思います。
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```text
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before: [1, 7, 5, 4, 3, 8, 9, 2, 6, 0]
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first: 0, last: 9, pivot: 3
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after: [1, 0, 2, 3, 4, 8, 9, 5, 6, 7]
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<以下省略>
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```
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何をもってクイックソートと言うのかは、コンピュータサイエンスを専攻したわけではないので自信をもって回答はできないのですが、
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Wikipediaの記事に書いてある「ピボットの選択：適当な値（ピボット（英語版）という）を境界値として選択する」を基準にすれば質問者さんの元々の実装は、
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再帰を使っているか? → Yes
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クイックソートか? → No
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だと思います。
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```python
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from typing import Any, Callable, MutableSequence
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# 分割関数
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# 配列の指定範囲をピボットに従って分割する
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#
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# @param seq - 分割する配列
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# @param keyFn - 配列要素のキー値を計算する関数
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# @param first - 分割範囲の最初のインデックス
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# @param last - 分割範囲の最後のインデックス
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# @returns 分割点のインデックス
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def partition(seq: MutableSequence[Any], keyFn: Callable[[Any], Any], first: int, last: int):
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pivot = seq[int((first + last) / 2)]
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print(f'first: {first}, last: {last}, pivot: {pivot}')
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while True:
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while keyFn(seq[first]) < pivot:
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first += 1
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while pivot < keyFn(seq[last]):
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last -= 1
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if first >= last:
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return last + 1
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seq[first], seq[last] = seq[last], seq[first]
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first += 1
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last -= 1
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# クイックソート
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#
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# @param seq - ソートする配列
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# @param keyFn - 配列要素のキー値を計算する関数
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def quicksort(seq: MutableSequence[Any], keyFn: Callable[[Any], Any]):
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def quicksortImpl(seq: MutableSequence, keyFn: Callable[[Any], int], first: int, last: int):
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global cnt
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while first < last:
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cnt += 1
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print('before:', seq)
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p = partition(seq, keyFn, first, last)
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print('after:', seq, end='\n\n')
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if (p - first) < (last - p):
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quicksortImpl(seq, keyFn, first, p - 1)
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first = p
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else:
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quicksortImpl(seq, keyFn, p, last)
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last = p - 1
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quicksortImpl(seq, keyFn, 0, len(seq) - 1)
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cnt = 0
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lst = [1, 7, 5, 4, 3, 8, 9, 2, 6, 0] * 1
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quicksort(lst, lambda x: x)
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print('=' * 30)
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print(cnt, len(lst))
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print(lst)
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```
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以下は以前の回答です。
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pivotを決めた後、quick_sort()を再帰呼び出しするまでの処理が怪しいです。
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