【Java】快速排序的非递归实现

2021-06-27 08:03

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  快速排序一般采用递归方法(详见快速排序及其优化),但递归方法一般都可以用循环代替。本文实现了java版的非递归快速排序。

更多:数据结构与算法合集

思路分析

  采用非递归的方法,首先要想到栈的使用,通过阅读递归调用部分的代码,思考如何用栈来代替。递归调用的核心代码是 pivot = partition(a, low, high); 每次循环都必须包含这句核心代码,可以想到,如果要对该行代码实现循环,只能对low和high采取操作,所以我们在栈中压入low和high,每个循环弹出一对low和high,用于核心代码的实现,当栈空后就说明没有需要排序的部分了,结束循环。
  下面是递归代码和根据递归代码修改成的非递归代码。

递归部分代码:

	/**
	 * 递归调用
	 */
	public void qSort(int[] a, int low, int high) {
		int pivot;
		if (low >= high)
			return;
		
		//原始递归操作
		// pivot = partition(a, low, high); // 将数列一分为二
		// qSort(a, low, pivot - 1); // 对低子表排序
		// qSort(a, pivot + 1, high); // 对高子表排序

		// 优化递归操作
		while (low 

  

修改成的非递归代码:

	/**
	 * 非递归
	 */
	public void qSort2(int[] a, int low, int high) {
		int pivot;
		if (low >= high)
			return;
		Stack stack = new Stack();
		stack.push(low);
		stack.push(high);
		while (!stack.empty()) {
			// 先弹出high,再弹出low
			high = stack.pop();
			low = stack.pop();
			pivot = partition(a, low, high);
			// 先压low,再压high
			if (low 

  

注意点:栈弹出的顺序与压入的顺序相反,要小心栈的压入与弹出操作。

完整Java代码

(含测试代码)

import java.util.Arrays;
import java.util.Stack;

/**
 * 
 * @Description 快速排序的递归与非递归实现
 *
 * @author yongh
 * @date 2018年9月14日 下午2:39:00
 */
public class QuickSort {
	public void quickSort(int[] a) {
		if (a == null)
			return;
		qSort(a, 0, a.length - 1);
	}
	/**
	 * 递归
	 */
	public void qSort(int[] a, int low, int high) {
		int pivot;
		if (low >= high)
			return;
		
		//原始递归操作
		// pivot = partition(a, low, high); // 将数列一分为二
		// qSort(a, low, pivot - 1); // 对低子表排序
		// qSort(a, pivot + 1, high); // 对高子表排序

		// 优化递归操作
		while (low = high)
			return;
		Stack stack = new Stack();
		stack.push(low);
		stack.push(high);
		while (!stack.empty()) {
			// 先弹出high,再弹出low
			high = stack.pop();
			low = stack.pop();
			pivot = partition(a, low, high);
			// 先压low,再压high
			if (low  a[high])
			swap(a, low, high);
		if (a[(low + high) / 2] > a[high])
			swap(a, (low + high) / 2, high);
		if (a[low] = pivotKey)
				high--;
			a[low] = a[high];
			// swap(a, low, high); //比基准小的元素放到低端
			while (low 

  

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null
[]
[1]
[3, 3, 3, 3, 3]
[-3, 1, 2, 3, 3, 5, 6, 6, 7]
QuickSort

 

收获

  递归改为非递归,联想到栈的使用,根据对核心代码的循环,确定栈中存储什么数据。

 

更多:数据结构与算法合集

 

【Java】快速排序的非递归实现

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原文地址:https://www.cnblogs.com/yongh/p/9652704.html


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