【非递归】手搓快速排序

news2025/1/21 18:54:33

欢迎来到 Claffic 的博客 💞💞💞

前言：

快速排序已经带大家实现过了，我们用到的方法是递归法，你知道吗，用循环也可以实现快速排序，来看看吧。

注：

这篇博客属于数据结构内容，建议学习完C语言的小伙伴食用~

🐯1.快排回顾

🦁2.非递归思想

🐮3.实现

1.快排回顾

还记得递归版的快速排序是怎么实现的吗？

默认使用前后指针法：

代码实现：

//快排(前后指针法)
void QuickSort3(int* a, int left, int right)
{
	if (left >= right)
		return;

	//三数取中
	int midi = GetMidi(a, left, right);
	if (midi != left)
	    Swap(&a[midi], &a[left]);

	int keyi = left;
	int key = a[left];
	int prev = left;
	int cur = left + 1;

	while (cur <= right)
	{
		if (a[cur] < key && ++prev != cur)
			Swap(&a[cur], &a[prev]);
		cur++;
	}
	Swap(&a[keyi], &a[prev]);//与下标为keyi的交换
	keyi = prev;

	//递归
	QuickSort3(a, left, keyi - 1);
	QuickSort3(a, keyi + 1, right);
}

在代码末尾进行了递归操作，那么非递归如何实现呢？

2.非递归思想

要想用非递归实现排序，我们首先要观察递归是如何实现的：

不变的是一趟中数字的交换逻辑，

变化的是需要进行调整的区间；

我们从变化的入手：

可以看到，调整的区间在变化(紫色标号)；

也就是说，我们可以在循环中存储要调整的区间，用到时再取出来；

这个有先入后出的特点，可以选择栈来实现。

那么如何模拟返回条件呢？

递归版是一个数字的时候就返回，那么非递归版就可以是子区间有一个值或者没有值就不把区间入栈。

思路总结：

• 栈里面取一段区间，单趟排序；

• 单趟分割子区间入栈；

• 子区间只有一个值或者不存在就不入栈。

3.实现

void QuickSortNotR(int* a, int left, int right)
{
	Stack ST;
	StackInit(&ST);
	StackPush(&ST, right); // 先入右，再入左，才能先出左，再出右。
	StackPush(&ST, left);

	while (!StackEmpty(&ST))
	{
        // 取出区间
		int begin = StackTop(&ST);
		StackPop(&ST);
		int end = StackTop(&ST);
		StackPop(&ST);

        // PartSort3返回是快速排序的keyi值
		int keyi = PartSort3(a, begin, end);
		//[begin,keyi-1] keyi [keyi+1,end]
        //满足非一零就出栈
		if (keyi + 1 < end)
		{
			StackPush(&ST, end);
			StackPush(&ST, keyi + 1);
		}
		if (begin < keyi - 1)
		{
			StackPush(&ST, keyi - 1);
			StackPush(&ST, begin);
		}
	}

	StackDestroy(&ST);
}

代码已上传至 我的gitee

拿走不谢~