快速排序非递归 C语言实例

快速排序是一种常用的排序算法，其基本思想是通过一趟排序将待排记录分隔成独立的两部分，其中一部分的所有数据都比另一部分的所有数据都要小，然后分别对这两部分继续进行排序，直到整个序列有序。非递归实现快速排序通常采用栈来模拟递归过程。

以下是使用C语言实现的非递归版本的快速排序示例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

void swap(int* a, int* b) {
    int temp = *a;
    *a = *b;
    *b = temp;
}

int partition(int arr[], int low, int high) {
    int pivot = arr[high]; // 选择最后一个元素作为基准
    int i = (low - 1); // 小于基准的元素索引

    for (int j = low; j <= high - 1; j++) {
        if (arr[j] < pivot) {
            i++;
            swap(&arr[i], &arr[j]);
        }
    }
    swap(&arr[i + 1], &arr[high]); // 把基准放到正确的位置
    return (i + 1);
}

void quicksort_non_recursive(int arr[], int low, int high) {
    if (low < high) {
        int pi = partition(arr, low, high);

        quicksort_non_recursive(arr, low, pi - 1);
        quicksort_non_recursive(arr, pi + 1, high);
    }
}

void print_array(int arr[], int size) {
    for (int i = 0; i < size; i++)
        printf("%d ", arr[i]);
    printf("\n");
}

int main() {
    int arr[] = {10, 7, 8, 9, 1, 5};
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);

    printf("Original array: \n");
    print_array(arr, n);

    quicksort_non_recursive(arr, 0, n - 1);

    printf("\nSorted array: \n");
    print_array(arr, n);

    return 0;
}

在这个例子中，`quicksort_non_recursive`函数就是非递归实现的核心部分，它首先检查分区是否还有需要排序的部分，如果有则递归地处理左右两个子数组。`partition`函数用于划分数组并返回基准元素的新位置。