快速排序的非遞迴實現

2021-06-10 07:56:01 字數 2472 閱讀 4705

首先說明一下快速排序是對氣泡排序的改進。為什麼這麼說呢?想一下氣泡排序,它把序列分成了兩部分,前半部分無序,後半部分公升序排列,並且後半部分的數都大於前半部的數。

由此可得到快速排序和氣泡排序的一些共同點:

都要經歷n趟排序

每趟排序要經歷o(n)次比較

都是後半部分元素比前半部大

而不同之處就在於氣泡排序的交換操作發生相鄰的元素之間,即一趟排序可以要經過多次交換操作;快速排序的交換操作發生在間隔比較遠的兩個元素之間,一趟排序要經過交換操作次數會少一些。

下面給出快速排序的遞迴和非遞迴實現**:?

#include

#include

#include

#include

#include

usingnamespacestd;

/**把陣列分為兩部分,軸pivot左邊的部分都小於軸右邊的部分**/

template<typenamecomparable>

intpartition(vector&vec,intlow,inthigh)

//此時low==high

vec[low]=pivot;

returnlow;

}

/**使用遞迴快速排序**/

template<typenamecomparable>

voidquicksort1(vector&vec,intlow,inthigh)

}

/**使用棧的非遞迴快速排序**/

template<typenamecomparable>

voidquicksort2(vector&vec,intlow,inthigh)

if(mid+1st.push(mid+1);

st.push(high);

}

//其實就是用棧儲存每乙個待排序子串的首尾元素下標,下一次while迴圈時取出這個範圍,對這段子序列進行partition操作

while(!st.empty())

if(mid+1st.push(mid+1);

st.push(q);

}

}

}

}

intmain()

orisun@zcypc:~$ g++ quicksort.cpp -o qs

orisun@zcypc:~$ ./qs

recurcive 0.38

none recurcive 0.47

可以看到非遞迴的演算法比遞迴實現還要慢。下面解釋為什麼會這樣。

遞迴演算法使用的棧由程式自動產生,棧中包含:函式呼叫時的引數和函式中的區域性變數。如果區域性變數很多或者函式內部又呼叫了其他函式,則棧會很大。每次遞迴呼叫都要操作很大的棧,效率自然會下降。

而對於非遞迴演算法,每次迴圈使用自己預先建立的棧,因此不管程式複雜度如何,都不會影響程式效率。

對於上面的快速排序,由於區域性變數只有乙個mid,棧很小,所以效率並不比非遞迴實現的低。

快速排序實現(遞迴 非遞迴)

首先是劃分演算法,假設每次都以第乙個元素作為樞軸值,進行一趟劃分 int partition int a,int low,int high a low pivot 將樞軸值元素置於最終位置 return low 第乙個while迴圈裡的 還可以採用如下形式 while low high a high...

快速排序非遞迴實現

再來談談快速排序,遞迴實現與非遞迴實現。遞迴實現是基本的排序 非遞迴實現需要用stack來儲存 low,high 的排序對,一部分一部分的排序。直接上程式了 標頭檔案 quick test.h include include include include include include typed...

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