简述Java实现快速排序非递归实现 ?
参考答案:
快速排序的非递归实现通常使用栈(Stack)来模拟递归过程。以下是使用Java实现快速排序的非递归版本的基本步骤:
- 选择一个基准元素(pivot)。
- 把数组分为两部分,使得左边的元素都比基准元素小,右边的元素都比基准元素大。
- 对左边和右边的子数组重复以上步骤,直到所有的子数组都被排序。
以下是一个非递归实现的示例代码:
import java.util.Stack;
public class QuickSortNonRecursive {
public static void quickSort(int[] arr) {
if (arr == null || arr.length <= 1) {
return;
}
Stack<int[]> stack = new Stack<>();
int low = 0;
int high = arr.length - 1;
stack.push(new int[]{low, high});
while (!stack.isEmpty()) {
int[] range = stack.pop();
low = range[0];
high = range[1];
int pivotIndex = partition(arr, low, high);
if (pivotIndex - 1 > low) {
stack.push(new int[]{low, pivotIndex - 1});
}
if (pivotIndex + 1 < high) {
stack.push(new int[]{pivotIndex + 1, high});
}
}
}
private static int partition(int[] arr, int low, int high) {
int pivot = arr[high];
int i = low - 1;
for (int j = low; j < high; j++) {
if (arr[j] < pivot) {
i++;
swap(arr, i, j);
}
}
swap(arr, i + 1, high);
return i + 1;
}
private static void swap(int[] arr, int i, int j) {
int temp = arr[i];
arr[i] = arr[j];
arr[j] = temp;
}
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {5, 3, 8, 4, 2};
quickSort(arr);
for (int num : arr) {
System.out.print(num + " ");
}
}
}
在这个示例中,我们使用一个栈来存储待处理的子数组范围。开始时,我们把整个数组的范围推入栈中。在每次迭代中,我们从栈中弹出一个范围,对其进行分区操作,然后把得到的两个子数组范围推入栈中。当栈为空时,排序完成。
注意,这个实现使用了Lomuto分区方案。你也可以选择使用Hoare分区方案,但需要对partition
方法进行相应的修改。