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算法之非递归的快速排序
(2010-12-11 20:32:40)
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/// <summary> /// 非递归快速排序 /// 核心思想：将每次分治的两个序列的高位和低位入栈 /// 每次都从栈中获取一对高位和低位，分别处理。 /// 处理过程是：选取高位作为基准位置，从低位开始向 /// 高位遍历，如果比基准元素小，那么和第i个交换，如 /// 果有交换，那么i++，等一遍遍历完成后，如果i的位置 /// 不等于基准位置，那么所选的基准位置的值不是最大的 /// 而这时候i的位置之前的元素都比基准值小，那么i的位置 /// 应该是基准值，将i所在位置的值和基准位置进行交换。 /// 这时候，在i的左右就将序列分成两部分了，一部分比i所 /// 在位置值小，一部分比i所在位置值大的，然后再次将前 /// 面一部分和后面一部分的高位和低位分别入栈，再次选 /// 择基准位置，直到所选择的区间大小小于2，就可以不用 /// 入栈了。 /// </summary> /// <param name="ary">要排序的数组</param> public void NonrecursiveQuickSort(int[] ary) { //如果数组中只有1一个元素或空数组，那就没必要排序了。 if (ary.Length<2) { return; } //数组栈：记录着高位和低位的值 int[,] stack = new int[2,ary.Length]; //栈顶部位置 int top = 0; //低位，高位，循环变量，基准点 //将数组的高位和低位位置入栈 stack[1, top] = ary.Length-1; stack[0, top] = 0; top++; //要是栈顶不空，那么继续 while (top != 0) { //将高位和低位出栈 //低位：排序开始的位置 top--; int low = stack[0,top]; //高位：排序结束的位置 int high = stack[1,top]; //将高位作为基准位置 //基准位置 int pivot = high; int i = low; for (int j = low; j < high; j++) { //如果某个元素小于基准位置上的值 //那么将其和第i位交换，交换完成后 //将低位也就是i前进一位，也就是一 //轮循环下来以后，比基准位小的都 //到前面去了，如果这次选的基准位 //就是最大值，那么i最后应该和基准 //位重合，如果不重合，那么基准位 //应该就不是最大值，因为此时在i之 //前的数据都是比基准位的值还小的 //那么将基准位的值放到i所在的地方 if (ary[j] <= ary[pivot]) { int temp = ary[j]; ary[j] = ary[i]; ary[i] = temp; i++; } } //如果i不是基准位，那么基准位选的就不是最大值 //而i的前面放的都是比基准位小的值，那么基准位 //的值应该放到i所在的位置上 if (i != pivot) { int temp = ary[i]; ary[i] = ary[pivot]; ary[pivot] = temp; } //下面这一段是保存现场的，一轮下来可能保存4个值，其实就是两个高位，两个低位 //当i-low小于等于1的时候，就不往栈中放了，这就是外层while循环能结束的原因 //如果从低位到i之间的元素个数多于一个，那么需要再次排序 if (i - low > 1) { //此时不排i的原因是i位置上的元素已经确定了，i前面的都是比i小的，i后面的都是比i大的 //所以此处i-1 //存高位 stack[1,top] = i - 1; //存低位 stack[0,top] = low; top++; } //当high-i小于等于1的时候，就不往栈中放了，这就是外层while循环能结束的原因 //如果从i到高位之间的元素个数多于一个，那么需要再次排序 if (high - i > 1) { //此时不排i的原因是i位置上的元素已经确定了，i前面的都是比i小的，i后面的都是比i大的 //存高位 stack[1,top] = high; //所以此处i+1 //存低位 stack[0,top] = i + 1; top++; } } }
