线性表与快速排序的非递归实现解析

"快速排序的非递归实现-数据结构上课ppt" 快速排序是一种高效的排序算法，由C.A.R. Hoare在1960年提出。它的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，其中一部分记录的关键字均比另一部分的关键字小，然后分别对这两部分记录继续进行排序，以达到整个序列有序的目的。通常快速排序的实现方式是递归的，但这里讨论的是非递归实现。 在非递归实现快速排序的过程中，我们可以利用栈来模拟递归调用的过程。首先，将整个待排序的数组压入栈中，栈的每个元素是一个结构体，包含排序区间左边界`left`和右边界`right`。当栈不为空时，执行以下步骤： 1. 弹出栈顶元素，得到当前的排序区间。 2. 对该区间进行划分，选择一个基准值（pivot），并将数组分为两部分，使得基准值左边的元素都小于基准，右边的元素都大于或等于基准。 3. 检查划分后的左右两部分，如果任一部分的元素数量大于1，那么将其左边界和右边界分别压入栈中，因为这些部分还需要进一步排序。 这种非递归实现方法避免了递归调用带来的系统栈开销，但需要额外的空间来存储栈。栈的元素结构如描述所示，定义了一个`struct node`，包含两个整型成员，`left`表示排序区间的起始下标，`right`表示结束下标。 线性表是数据结构的基础概念之一，它是由N个具有相同特性的元素构成的集合，这些元素之间存在一对一的前后关系。线性表可以采用顺序存储结构或链式存储结构。在顺序存储结构中，元素在内存中是连续存放的，类似于数组，可以快速访问任意位置的元素。而在链式存储结构中，元素通过指针连接，元素在内存中的位置可以不连续。 线性表支持多种基本操作，如创建、清除、查询长度、插入、删除、搜索、访问和遍历等。在实际编程中，这些操作可以通过自定义的线性表类来实现，也可以利用标准模板库（STL）中的容器，如`std::vector`或`std::list`来完成。 在快速排序的非递归实现中，线性表的概念可以用于描述待排序数组的状态，例如，栈中的元素可以看作是线性表的子表，每次操作都是对这些子表进行划分和排序。而线性表的操作，如插入和删除，可以类比地理解为在栈中压入和弹出节点，以及在排序过程中调整元素的位置。