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C++ 快排非递归实现方法

2023-07-13 16:27:59 深夜i -- --

C++ 快排非递归实现方法

快速排序是一种高效的排序算法，并且是 C++ 中最常用的算法之一。这种算法将一个序列分为两个子序列，并分别对这两个子序列进行排序。快速排序的递归实现方法通常比较简单，但是递归的调用会导致栈溢出等问题。因此，非递归的实现方法更加稳定和可靠。

C++ 中快速排序的非递归实现方法主要利用了栈来实现，具体实现步骤如下：

1. 将要排序的数组下标范围压入栈中。

2. 取出栈顶的一组下标，对该组下标范围内的元素进行排序。

3. 分别将排序后的两个子序列的下标范围压入栈中。

4. 重复执行步骤 2 和步骤 3，直到栈中没有下标范围需要处理。

以下是使用 C++ 实现快速排序的非递归实现方法的代码：


void quickSortNonRecursive(int arr[], int left, int right) {
  stack<int> indexStack;
  // push initial range into index stack
  indexStack.push(left);
  indexStack.push(right);
  // loop until all range is sorted
  while (!indexStack.empty()) {
    // fetch the range from index stack
    right = indexStack.top();
    indexStack.pop();
    left = indexStack.top();
    indexStack.pop();
    // partition the array and get pivot index
    int pivotIndex = partition(arr, left, right);
    // if left subarray exists, push it onto index stack
    if (left < pivotIndex - 1) {
      indexStack.push(left);
      indexStack.push(pivotIndex - 1);
    }
    // if right subarray exists, push it onto index stack
    if (pivotIndex + 1 < right) {
      indexStack.push(pivotIndex + 1);
      indexStack.push(right);
    }
  }
}

以上代码中，使用了一个 stack 来存储数组下标范围。首先将整个数组的下标范围压入栈中，然后循环遍历栈，对每个子序列进行排序，并将两个子序列的下标范围压入栈中，直到整个数组排序完成。

这种非递归实现方法避免了递归调用的栈溢出问题，并且相对于递归实现方法，也更加高效和稳定。在应用中，我们可以选择该实现方法来排序大量数据，提高代码的效率和可靠性。

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