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排序--快排--非递归法

news 来源：原创 2025/6/8 12:35:22

一，引言

快排不管是hoare法还是指针法以及挖坑法，最终都是利用函数递归进行实现的，但是只要是函数递归就会有栈溢出的风险，为此本篇文章讲解快排的非递归法。

二，代码逻辑

首先要了解为什么会使用递归进行调用，递归调用将大问题进行细分，细分成相同的小问题，依次往复，而对于快排来说，每次的单趟排序的逻辑都是一致的，不一致的仅仅的传入的参数有所不同，为此我们要思考可不可以通过一个数据结构去记录需要的两个参数，需要用到的时候取出来，之后将新的参数再次存进去。进而来依次循环，变相来实现递归的效果。

为此进行引用数据结构----栈，通过栈来存储需要的数据。下面举个例子：

这是零到九，十个数据，假设每次单趟排序经过调整后key都是中间位置。

第一次分组：[0-----4]，[5]，[6-------9]

如果是递归的逻辑[0------4],[6-------9]分别进行递归函数，但是如果想要走循环就需要将0和4，6和9存起来。如图：

第一次将0和9取出进行如上分组：之后继续进行存储如图：

第二次分组：将0和4取出经行单趟排序：key==2分成[0----1]和[3------4]两组继续存储：
如图：

第三次分组：将0和1取出进行单趟排序：key==0分成[0-----0]，[1------1]因为只有一个数据已经是有序的，所以不进行进行存储。

第四次分组：将3和4取出依次类推，直到栈空间为空，则循环结束，排序结束。

三，代码实现

void QuickSortNo_Re(int* p, int left, int right)
{
	Stack* m = (Stack*)malloc(sizeof(Stack));
	StackInit(m);
	StackPush(m, right);
	StackPush(m, left);
	while (StackEmpty(m) == 0)
	{
		
		
		int begin = StackTop(m);
		StackPop(m);
		int begin1 = begin;
		int end = StackTop(m);
		int end1 = end;
		StackPop(m);
		
		int keys = begin;

		while (begin != end)
		{
			while ((p[keys] <= p[end]) && begin != end)
			{
				end--;
			}
			while ((p[keys] >= p[begin]) && begin != end)
			{
				begin++;
			}
			swap(&p[begin], &p[end]);
		}
		swap(&p[begin], &p[keys]);
		keys = begin;
		if (end1 > keys + 1)
		{
			StackPush(m, end1);
			StackPush(m, keys + 1);
		}
		if (begin1 < keys-1)
		{
			
			StackPush(m, keys - 1);
			StackPush(m, begin1);
		}
		
	}
}

代码有点长，这里具体解释一下：

这里面的栈的所有引用在栈一章中都有讲解，这里的单趟排序和hoare法一致。需要注意几个点：
1，注意栈是后进先出的数据结构，所以说先进行数组尾部的入栈之后再是数据头部的入栈。

2，当获取栈顶数据时，要记得获取一个数据后进行Pop操作，以防止获取同一个数据。

3，要多加两个变量进行标记，每次进行这个数据段的头和尾，遗忘之再排序过程中会出现丢失现象。

4，在进行判断是否入栈操作时要记得进行分别判断，具体出两段数据段是不一致的。