qsort非递归 CODESYS

qsort是一个用于排序数组的标准库函数，它使用快速排序算法实现。在CODESYS中，也可以使用qsort函数对数组进行排序。对于qsort的非递归实现，可以使用循环结构来代替递归实现。

以下是qsort的非递归CODESYS示例代码：

PROGRAM QSort_NonRecursive
VAR
    tempStack: ARRAY[0..31] OF DINT; // 用于存储排序过程中的栈
    top: INT; // 栈顶指针
    left, right, pivot, i, j, temp: INT; // 排序中使用的变量
    arr: ARRAY[0..9] OF DINT := [3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5, 3]; // 待排序数组
END_VAR

// 定义一个结构体，用于存储排序过程中的左右边界
TYPE Range :
    STRUCT
        left : INT;
        right : INT;
    END_STRUCT
END_TYPE

// 定义一个将Range类型的值压入栈中的函数
FUNCTION Push (range : Range) : VOID
VAR_INPUT
    range : Range; // 待压入栈中的值
END_VAR
BEGIN
    IF top >= 31 THEN // 栈已满，无法压入新值，直接返回
        RETURN;
    END_IF
    
    tempStack[top] := range.left; // 压入左边界
    top := top + 1;
    
    tempStack[top] := range.right; // 压入右边界
    top := top + 1;
END_FUNCTION

// 定义一个将Range类型的值弹出栈中的函数
FUNCTION Pop : Range
VAR_INPUT_OUTPUT
    range : Range; // 弹出的值会存储在这个变量中
END_VAR
BEGIN
    IF top <= 0 THEN // 栈已空，无法弹出值，直接返回
        RETURN range;
    END_IF
    
    top := top - 1;
    range.right := tempStack[top]; // 弹出右边界
    
    top := top - 1;
    range.left := tempStack[top]; // 弹出左边界
    
    RETURN range;
END_FUNCTION

// 定义一个交换数组中两个元素的函数
FUNCTION Swap (i : INT, j : INT) : VOID
VAR_INPUT
    i : INT; // 待交换元素的下标之一
    j : INT; // 待交换元素的下标之二
END_VAR
BEGIN
    temp := arr[i];
    arr[i] := arr[j];
    arr[j] := temp;
END_FUNCTION

// 定义一个进行快速排序的函数
FUNCTION QSort : VOID
VAR_INPUT_OUTPUT
    range : Range; // 当前排序范围的左右边界
END_VAR
BEGIN
    WHILE TRUE DO // 循环直到栈为空为止
        
        IF range.left >= range.right THEN // 当前排序范围已经有序，直接返回
            range := Pop();
            CONTINUE;
        END_IF
        
        left := range.left;
        right := range.right;
        pivot := arr[(left + right) / 2]; // 取中间元素为基准
        
        WHILE left <= right DO // 将小于基准的元素移到左边，大于基准的元素移到右边
            
            WHILE arr[left] < pivot DO // 找到第一个大于等于基准的元素
                left := left + 1;
            END_WHILE
            
            WHILE arr[right] > pivot DO // 找到第一个小于等于基准的元素
                right := right - 1;
            END_WHILE
            
            IF left <= right THEN // 交换元素，使得左边元素小于等于基准，右边元素大于等于基准
                Swap(left, right);
                left := left + 1;
                right := right - 1;
            END_IF
            
        END_WHILE
        
        IF range.left < right THEN // 将左半部分压入栈中，以便后续处理
            Push(Range(left:=range.left, right:=right));
        END_IF
        
        IF left < range.right THEN // 将右半部分压入栈中，以便后续处理
            Push(Range(left:=left, right:=range.right));
        END_IF
        
        range := Pop(); // 处理完当前范围，从栈中弹出下一个范围
        
    END_WHILE
    
END_FUNCTION

// 主函数，用于调用QSort函数并输出结果
PROGRAM Main
VAR
    i: INT;
END_VAR

QSort(range:=Range(left:=0, right:=9)); // 对数组进行排序

FOR i:=0 TO 9 DO // 输出排序后的结果
    Write(arr[i]);
END_FOR