快速排序算法流程图 非递归
时间: 2025-01-02 20:22:39 浏览: 48
### 非递归快速排序算法流程
非递归版本的快速排序通过栈来模拟递归调用过程,从而避免函数调用带来的开销。以下是该算法的具体实现方法[^1]:
#### 使用迭代和显式栈结构替代递归调用
为了实现非递归形式的快速排序,可以采用如下策略:
- 进入循环直到栈为空,在每次迭代时弹出当前最顶层区间并执行划分操作;
- 对于每一个新产生的分区边界(左半部分与右半部分),如果其长度大于等于最小阈值,则将其重新加入到栈顶等待后续处理。
```python
def quick_sort_iterative(arr):
stack = [(0, len(arr) - 1)]
while stack:
low, high = stack.pop()
if low >= high:
continue
pivot_index = partition(arr, low, high)
# Push left side to stack
if pivot_index - 1 > low:
stack.append((low, pivot_index - 1))
# Push right side to stack
if pivot_index + 1 < high:
stack.append((pivot_index + 1, high))
def partition(arr, low, high):
pivot_value = arr[high]
i = low
for j in range(low, high):
if arr[j] <= pivot_value:
arr[i], arr[j] = arr[j], arr[i]
i += 1
arr[i], arr[high] = arr[high], arr[i]
return i
```
此代码片段展示了如何利用Python中的列表模仿栈的行为来进行非递归式的快速排序。`quick_sort_iterative()` 函数负责管理栈以及控制何时应该继续分割某个特定区域;而 `partition()` 则实现了标准的选择枢轴并将小于等于它的数移到左边的过程。
对于绘制具体的流程图而言,通常会包含以下几个主要步骤:
1. 创建空栈并向其中添加原始数据范围。
2. 当栈不为空时重复以下动作:
- 取出顶部记录的数据范围。
- 如果这个范围内有超过一个元素则进行下一步骤。
* 执行一次划分得到新的支点位置。
* 根据支点将原序列分为两部分,并分别检查这两部分是否需要进一步排序。
- 若某一部分大小满足条件就把它再次放入栈里准备下一轮处理。
3. 结束当所有可能被分隔出来的子集都已经完成排序后退出程序。
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