golang快速排序代码(非递归)
快排原理
设要排序的数组是A[0]……A[N-1],首先任意选取一个数据(通常选用数组的第一个数)作为关键数据,然后将所有比它小的数都放到它左边,所有比它大的数都放到它右边,这个过程称为一趟快速排序。值得注意的是,快速排序不是一种稳定的排序算法,也就是说,多个相同的值的相对位置也许会在算法结束时产生变动。
一趟快速排序的算法是:
1)设置两个变量i、j,排序开始的时候:i=0,j=N-1;
2)以第一个数组元素作为关键数据,赋值给key,即key=A[0];
3)从j开始向前搜索,即由后开始向前搜索(j--),找到第一个小于key的值A[j],将A[j]和A[i]的值交换;
4)从i开始向后搜索,即由前开始向后搜索(i++),找到第一个大于key的A[i],将A[i]和A[j]的值交换;
5)重复第3、4步,直到i=j; (3,4步中,没找到符合条件的值,即3中A[j]不小于key,4中A[i]不大于key的时候改变j、i的值,使得j=j-1,i=i+1,直至找到为止。找到符合条件的值,进行交换的时候i, j指针位置不变。另外,i==j这一过程一定正好是i+或j-完成的时候,此时令循环结束)
示例: 65 58 95 10 57 62 13 106 78 23 85
第一次排序后:{23 58 13 10 57 62} 65 {106 78 95 85}
然后对{23 58 13 10 57 62} 和{106 78 95 85}排序
第二次排序后:{10 13} 23 {58 57 62} 65 {85 78 95} 106
然后对{10 13}、{58 57 62}、{85 78 95} 排序
第三次排序后:10 13 23 57 58 62 65 78 85 95 106
代码实现
如果不使用递归的话需要借助队列或栈来实现排序,我这里使用栈的方式来实现,栈的实现如下:
// 定义栈
type Stack struct {
S []*Index
}
// 栈内元素结构
type Index struct {
Left int
Right int
Key int
}
// 入栈
func (s *Stack) Push(l, r, k int) {
index := Index{
Left: l,
Right: r,
Key: k,
}
s.S = append(s.S, &index)
}
// 出栈
func (s *Stack) Pull() *Index {
if len(s.S) == 0 {
return nil
}
rt := s.S[0]
s.S = s.S[1:]
return rt
}
排序代码(不喜勿喷^_^):
func quickSort(l []int) {
length := len(l)
if length <= 1 {
return
}
var stack common.Stack
// 数组最左边作为初始left,最右边作为初始right,key=l[0]
stack.Push(0, length-1, l[0])
for {
s := stack.Pull()
if s == nil {
break
}
// 当l[right] > l[left]时,需要从左边开始和key比较
// 当l[left] > key 时,回到从右边比较
// turnFlag用来判断什么时候从左边或右边开始比较
turnFlag := "right"
left, right := s.Left, s.Right
for {
if turnFlag == "right" {
if l[right] < s.Key {
l[left] = l[right]
turnFlag = "left"
} else {
right --
}
} else {
if l[left] > s.Key {
l[right] = l[left]
turnFlag = "right"
right --
} else {
left ++
}
}
// left == right 时说明此次排序结束,但并非已经真正有序,根据情况做进一步排序
if left == right {
// 将key值回填到数组中
l[left] = s.Key
// 没有对比到最右边,说明左右都有需要再次排序的子项
if left != s.Right {
// 左右两边都有需要再次排序的子项
if left != s.Left {
// 将左边子项入栈
if left > 1 {
stack.Push(0, left-1, l[0])
}
// 将右边子项入栈
if left+1 != s.Right {
stack.Push(left+1, s.Right, l[left+1])
}
} else if left == s.Left { // 只有右边有需要再次排序的子项
// 将右边的子项入栈
if left+1 != s.Right {
stack.Push(left+1, s.Right, l[left+1])
}
}
break
} else { // 已经对比到最右边,只有左边有需要再次排序的子项
// 将左边子项入栈
if s.Left+1 != s.Right {
stack.Push(s.Left, s.Right-1, l[s.Left])
}
break
}
}
}
}
}
func main() {
l := []int{9, 0, 7, 1, 4, 8, 4, 9, 9, 7}
quickSort(l)
fmt.Println("快速排序:", l)
}