本文简要介绍快排序的非递归实现方式并给出了C语言版本的源代码,非递归实现由于没有函数调用的消耗,相对于递归方式有一定的优势。
在快排序的递归实现中,函数quicksort(int nlow, int nhigh)递归的时候两个参和high在改变。
非递归实现中可以用两个栈int low[MAX_SIZE] , int high[MAX_SIZE]来模拟系统栈对nlow和nhigh的
存储情况。非递归快排的具体实现比较简单,需要说明的是,MAX_SIZE这里等于32就可以了,因为
快速排序的空间复杂度是O(log2N),而整数最大时2^32,因此两个模拟栈的大小是32就可以了。
非递归快排序的源码如下:
/*
* Author: puresky
* Date: 2010/01/08
* Purpose: Nonrecursive quicksort
*/
#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <stdlib.h>
//Nonrecursive quicksort
void quicksort2(int a[], int n)
{
#define STACK_MAX 32 //the space complexity of quicksort is O(logN), so 32 is enough!
#define SWAP(a, b) {int temp = a; a = b; b = temp;}
int low[STACK_MAX]; //low position stack
int high[STACK_MAX]; // high position stack
int top = -1; //stack top
top++;
low[top] = 0;
high[top] = n - 1;
while(top >= 0) // stack is not empty
{
int L = low[top];
int R = high[top];
top--;
//printf("TOP:%d,L:%d,R:%d\n", top, L, R);
if( L < R)
{
//partion
SWAP(a[L], a[L + rand() % ( R - L + 1)]);
int i;
int m = L;
for(i = L + 1; i <= R; ++i)
{
if(a[i] < a[L])
{
++m;
SWAP(a[m], a[i]);
}
}
SWAP(a[m], a[L]);
//left part entering stack
if(L < m - 1)
{
top++;
low[top] = L;
high[top] = m - 1;
}
//rigth part entering stack
if(m + 1 < R)
{
top++;
low[top] = m + 1;
high[top] = R;
}
}
}
}
void print(int a[], int n)
{
int i;
for(i = 0; i < n; ++i)
printf("%d ", a[i]);
printf("\n");
}
int* init_array(int n)
{
int i;
int *a = (int*)malloc(sizeof(int) * n);
for(i = 0; i < n; ++i)
a[i] = rand() % n;
return a;
}
void free_array(int *a)
{
free(a);
}
int main(int argc, char** argv)
{
srand(time(NULL));
const int n = 100;
int *a = init_array(n);
quicksort2(a, n);
print(a, n);
free_array(a);
system("pause");
return 0;
}