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一、栈的思路替换递归
方法的调用实际是使用了方法调用栈。递归不就是方法调用本身就是入栈和出栈的过程吗。如果是这样的话，我们就可以使用栈来替换之前的递归，在栈中存储方法每次传入的参数即可。
二、逻辑推演
例如：如下的代码我们可以使用栈表示
public static void main(String[] args) {
quickSort(0,10);
}
public static void quickSort(int startIndex,int endIndex){
quickSort(0,5);
quickSort(7,10);
}
三、代码
下面我们来使用代码来演示出来，假设我们需要排序的数字是：{50, 20, 30, 10, 40}
public class QuickSort {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = new int[]{50, 20, 30, 10, 40};
quickSort(arr, 0, arr.length - 1);
System.out.println(Arrays.toString(arr));
}
public static void quickSort(int[] arr, int startIndex, int endIndex) {
// 用一个集合栈来代替递归的函数栈
Stack<Map<String, Integer>> sort = new Stack<Map<String, Integer>>();
// 整个数列的起止下标，以哈希的形式入栈
Map rootParam = new HashMap();
rootParam.put("startIndex", startIndex);
rootParam.put("endIndex", endIndex);
sort.push(rootParam);
// 循环结束条件：栈为空时结束
while (!sort.isEmpty()) {
// 栈顶元素出栈，得到起止下标
Map<String, Integer> param = sort.pop();
// 得到基准元素位置
int pivotIndex = partition(arr, param.get("startIndex"), param.get("endIndex"));
// 根据基准元素分成两部分, 把每一部分的起止下标入栈
if (param.get("startIndex") < pivotIndex - 1) {
Map<String, Integer> leftParam = new HashMap<String, Integer>();
leftParam.put("startIndex", param.get("startIndex"));
leftParam.put("endIndex", pivotIndex - 1);
sort.push(leftParam);
}
if (pivotIndex + 1 < param.get("endIndex")) {
Map<String, Integer> rightParam = new HashMap<String, Integer>();
rightParam.put("startIndex", pivotIndex + 1);
rightParam.put("endIndex", param.get("endIndex"));
sort.push(rightParam);
}
}
}
private static int partition(int[] arr, int startIndex, int endIndex) {
// 取第一个位置的元素作为基准元素
int pivot = arr[startIndex];
int left = startIndex;
int right = endIndex;
while (left != right) {
//控制right指针比较并左移
while (left < right && arr[right] > pivot) {
right--;
}
//控制right指针比较并右移
while (left < right && arr[left] <= pivot) {
left++;
}
//交换left和right指向的元素
if (left < right) {
int p = arr[left];
arr[left] = arr[right];
arr[right] = p;
}
}
//pivot和指针重合点交换
int p = arr[left];
arr[left] = arr[startIndex];
arr[startIndex] = p;
return left;
}
}
四、总结
每循环一遍，栈顶元素都会出栈，从而排序，因为基准元素的位置所以会分成左右两部分，左右两部分再分别入栈。当栈为空时，说明排序已经完毕，退出循环，以上就是非递归方式实现快速排序。
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