快速排序的遞歸方式和非遞歸方式


我們知道快遞排序大部分的版本都是遞歸的方式來實現的:通過Pritation來實現划分,並遞歸實現前后的划分。由於同學上次百度二面面試官問起快速排序的非遞歸的實現方式,當時同學不會,因為我們大部分看到的都是遞歸方式來實現快速排序。並沒有關注非遞歸的方式。但是仔細想想也是可以做的,因為遞歸的本質是棧,因此我們非遞歸實現的過程中,借助棧來保存中間變量就可以實現非遞歸了。在這里中間變量也就是通過Pritation函數划分之后分成左右兩部分的首尾指針,只需要保存這兩部分的首尾指針即可。

遞歸的方式顯現如下:

首先貼出Pritation函數的實現,因為遞歸和非遞歸都需要用到該函數,該函數實現的版本有多種,這里采用我比較熟悉的。

 1 int Pritation(int* a, int left, int right)
 2 {
 3     if (a == NULL || left < 0 || right <= 0||left>=right)
 4         return -1;
 5     int priot = a[left];
 6     int i = left, j = right;
 7     while (i < j)
 8     {
 9         while (i > j&&a[j] >= priot)
10             j--;
11         if(i<j)
12             a[i]=a[j];
13         while (i < j&&a[i] <= priot)
14             i++;
15         if(i<j)
16             a[j]=a[i];
17     }
18     a[i] = priot;
19     return i;
20 }

 

  然后貼出遞歸的代碼:(代碼簡潔明了)

 1 void QuickSort(int *a, int left,int right)
 2 {
 3     if (a == NULL || left < 0 || right <= 0 || left>right)
 4         return;
 5     int k = Pritation(a, i, j);
 6     //下面是遞歸實現的代碼
 7     if (k > left)
 8         QuickSort(a, left, k - 1);
 9     if (k < right)
10         QuickSort(a, k + 1, right);
11 }

最后貼出非遞歸的實現方式:

 1 void QuickSort(int *a, int left,int right)
 2 {
 3     if (a == NULL || left < 0 || right <= 0 || left>right)
 4         return;
 5     stack<int>temp;
 6     int i, j;
 7     //(注意保存順序)先將初始狀態的左右指針壓棧
 8     temp.push(right);//先存右指針
 9     temp.push(left);//再存左指針
10     while (!temp.empty())
11     {
12         i = temp.top();//先彈出左指針
13         temp.pop();
14         j = temp.top();//再彈出右指針
15         temp.pop();
16         if (i < j)
17         {
18             int k = Pritation(a, i, j);
19             if (k > i)
20             {
21                 temp.push(k - 1);//保存中間變量
22                 temp.push(i);  //保存中間變量 
23             }
24             if (j > k)
25             {
26                 temp.push(j);
27                 temp.push(k + 1);
28             }
29         }
30 
31     }
32     
33 }

從上面的代碼可以看出,保存中間變量的時候需要注意保存的順序,因為棧是后進先出的方式。


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