排序算法6---快速排序（非递归）（C）

夹心宝贝2024-01-19 12:40

回顾递归的快速排序，都是先找到key中间值，然后递归左区间，右区间。

那么是否可以实现非递归的快排呢？答案是对的，这里需要借助数据结构的栈。将右区间左区间压栈（后进先出），然后取出左区间，再将左区间的子右区间和子左区间压栈，再取出左区间的子左区间......，当栈为空时，即全部取出，此时已经有序。

和递归一样，首先用三数取中来优化：

cs 复制代码

//三数取中
int GetMidi(int* arr, int begin, int end)
{
	int midi = (begin + end) / 2;
	if ((arr[begin] > arr[midi] && arr[begin] < arr[end])
		|| (arr[begin]) > arr[end] && arr[begin] < arr[midi])
		midi = begin;
	if ((arr[end] > arr[midi] && arr[end] < arr[begin])
		|| (arr[end]) > arr[begin] && arr[end] < arr[midi])
		midi = end;
	return midi;
}

接着借用递归快排的指针法，来进行单趟排序，得到中间基准值，并划分做右区间（不记得指针法的回看博客）

cs 复制代码

int QuickSort_pointer_incline(int* arr, int begin, int end)
{
	int midi = GetMidi(arr, begin, end);
	Swap(&arr[begin], &arr[midi]);

	int keyi = begin;
	int prev = begin, cur = prev + 1;
	while (cur <= end)
	{
		if (arr[cur] < arr[keyi] && ++prev != cur)
			Swap(&arr[prev], &arr[cur]);
		++cur;
	}
	Swap(&arr[prev], &arr[keyi]);
	keyi = prev;
	return keyi;
}

最后使用栈来压栈出栈

cs 复制代码

void QuickSort_NonR_incline(int* arr, int begin, int end)
{
	ST s;
	STInit(&s);

	//放入端点
	//因为后进先出，所以先入右，后入左,区间[左，右]
	STPush(&s, end);
	STPush(&s, begin);

	while (!STEmpyty(&s))
	{
		//出栈
		int left = STTop(&s);
		STPop(&s);
		int right = STTop(&s);
		STPop(&s);

		//指针单趟排序
		int keyi = QuickSort_pointer_incline(arr, left, right);
		//[left,keyi-1],keyi,[keyi+1,right]

		
		//入右区间,同样先入右区间的右端点，再左端点
		if (keyi + 1 < right)
		{
			STPush(&s, right);
			STPush(&s, keyi + 1);
		}
		//入左区间，同样先入左区间的右端点，再左端点
		if (left < keyi - 1)
		{
			STPush(&s, keyi - 1);
			STPush(&s, left);
		}

		//循环回去，又取出区间，再次单趟排序后，又入子右区间，子左区间
	}

	STDestroy(&s);
}