快速排序(一)荷蘭旗問題 快速排序(二)随機快排 學習了随機快排的遞歸實現,遞歸方法需要不斷地壓棧,有沒有不需要壓棧的方式實現呢?這裡就學習了使用循環來實現遞歸實現。
思考遞歸操作時一個先遞進再出來的概念,但是我循環是從頭到尾,沒有這個概念啊,這裡就想到了和這個概念非常相似的數據結構,棧。
棧,也是一個先進後出的結構,那是不是我隻要模拟遞歸,将數據不斷的壓入棧不斷的彈出棧循環操作是不是就可以實現呢?先畫個草圖理一下思路
理論上我隻要有個邏輯可以完成,輸入數組,以及兩個下标值,完成荷蘭旗問題,同時生成等于劃分值的下标範圍,然後返回兩組要處理的下标,繼續壓入棧,循環這個出棧、處理、壓棧的操作,一直到棧為空,就可以完成整個快速排序了吧。
❤️代碼因為我壓入棧的是成組的數據,包含兩個下标值,那我就創建一個輔助類,就存兩個下标。
static class 範圍{
int 左;
int 右;
範圍(int 左,int 右){
this.左 = 左;
this.右 = 右;
}
}
接下來我就不寫解析了,具體每行代碼代表啥意思我都寫上去了
static class 範圍{
int 左;
int 右;
範圍(int 左,int 右){
this.左 = 左;
this.右 = 右;
}
}
/**
* 随機快排3
* @param arr
* @param L
* @param R
*/
public static void kspxrk3(int[] arr) {
if (arr == null || arr.length < 2) {
return;
}
// 先随機row一個值作為劃分值
int rowValue = (int) (Math.random() * arr.length);
// 劃分值 和 最右值交換
swap(arr, rowValue, arr.length - 1);
// 算出第一次劃分出來的下标
int[] 邊界 = hlqcz(arr, 0, arr.length - 1);
// 創建一個棧
Stack<範圍> stack = new Stack<>();
// 往棧裡壓入數據
stack.push(new 範圍(0, 邊界[0] - 1));// 左組,是0到左邊界-1
stack.push(new 範圍(邊界[1] 1, arr.length - 1));// 右組,是右邊界 1到數組結束
// 處理棧中的數據,結束條件為棧為空
while (!stack.isEmpty()) {
// 彈出要處理的數
範圍 f = stack.pop();
// 考慮邊界
if (f.左 < f.右) {
// 繼續劃分的邏輯
// 先随機一個row作為劃分值,然後和最右值交換
swap(arr, (int) (Math.random() * (f.右 - f.左 1)), f.右);
// 算出這次劃分出來的下标
邊界 = hlqcz(arr, f.左, f.右);
// 再次将邊界下标壓入棧
stack.push(new 範圍(f.左, 邊界[0] - 1));// 左組,是0到左邊界-1
stack.push(new 範圍(邊界[1] 1, f.右));// 右組,是右邊界 1到數組結束
}
}
}
public static int[] hlqcz(int[] arr , int L ,int R ) {
// L大于R 的時候,越界了
if(L>R) {
return new int[] {-1,-1};
}
//L == R 的時候,左邊結束,右邊也結束了
if(L==R) {
return new int[] {L,R};
}
//左邊界
int less = L - 1;
//右邊界
int more = R;
//當前下标,從左開始
int index = L;
//當前下标,碰觸右邊界結束
while (index<more) {
if(arr[index]==arr[R]) {
//如果當前值 和 最右位置值相等,最右位置值作為劃分值,當前下标 1,數據不動
index ;
}else if(arr[index]<arr[R]) {
//如果當前值 小于 劃分值,當前值和左邊界 1的值交換,然後左邊界 1,當前下标 1
swap(arr, index , less);
}else {
//如果當前值 大于 劃分值,當前值和右邊界-1的值交換,然後有邊界-1,當前下标不動
swap(arr, index, --more);
}
}
//當前下标碰到右邊界了
//當前位置的值和R位置的值進行交換,R位置的值是劃分值,也就是說它一定在中間
swap(arr, more, R);
//返回中間的值的下标
return new int[] {less 1,more};
}
既然棧都可以,那我用隊列是不是也可以,用鍊表實現棧然後應該也可以吧還沒想到其他的實現方式,如果大家有更好的方式歡迎評論留言,如果文中有哪些描述錯誤的地方,也歡迎大家斧正✨
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