递归与迭代实现快速排序及查找

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"这篇实验教程主要讲解了一维数组的快速排序和查找算法,包括递归和迭代两种实现方式。实验目标是让学生熟悉二分检索问题的处理,掌握递归到迭代的转换,以及如何利用分治法解决问题。实验内容涵盖在线性结构下使用递归和迭代实现快速排序和查找,在树结构下同样进行查找。提供了C语言的代码示例,包括递归版本的快速排序函数`Recur_QuickSort`和用于划分的`Partition`函数。" 快速排序是一种高效的排序算法,由C.A.R. Hoare于1960年提出。它的基本思想是采用分治策略,选择一个基准元素,将数组分为两部分,一部分的所有元素都小于基准,另一部分的所有元素都大于基准,然后对这两部分分别进行排序,最后合并结果。这个过程可以通过递归实现,也可以通过迭代实现。 在递归实现中,`Recur_QuickSort`函数是核心,它接受两个参数,表示待排序部分的起始和结束索引。函数首先调用`Partition`函数,`Partition`通过一趟扫描将数组划分为两部分,并返回基准元素的新位置。然后,`Recur_QuickSort`对基准左右两边的子数组进行递归调用,直至子数组长度为1,排序结束。 迭代实现通常使用栈来模拟递归调用的过程,每次将未排序部分的边界信息压入栈中,直到栈为空,表示排序完成。相比于递归,迭代可能更节省系统调用开销,但在代码实现上相对复杂一些。 查找问题,尤其是二分查找,通常在线性结构如数组中进行。二分查找在已排序的数组中寻找目标值,每次将查找范围减半,大大提高了查找效率。在实验中,不仅有线性结构的查找,还有树结构下的查找,这可能是针对二分检索树进行的,这是一种特殊的二叉搜索树,其左子树所有节点的值小于根节点,右子树所有节点的值大于根节点,便于高效查找。 这个实验旨在通过递归和迭代两种方法,加深对快速排序和二分查找算法的理解,同时学习如何将递归算法转换为迭代算法,提高算法设计和编程能力。