排序会了递归，不学非递归太可惜了

有一天我用水壶烧水的时候

不小心水放满了

于是当它烧沸腾的时候

水一直往外冒

我便想起了递归导致栈溢出的情况

于是阿紫姐姐便在网上学习了非递归算法

接下来阿紫姐姐传授给大家哦！

本期阿紫姐姐就带领大家一起来学习快速排序、归并排序非递归的实现哦！！！

目录：

1、快速排序非递归

2、归并排序非递归

学习非递归之前我们得先学习递归的缺陷，才能更好了解非递归的优势。

递归的缺陷：栈帧空间太深，栈空间不够用，会导致溢出。

** c语言内存分配：**

例如：

递归1000次：

**递归10000次： **

**图解： **

递归（函数调用）是进行压栈的操作，当压栈太深时，就会造成栈溢出的情况。

**递归改非递归方法：①直接改循环 ②借助数据结构栈模拟递归过程 **

1、快速排序非递归

**我们来运用非递归实现快速排序挖坑法 **

1.1代码实现

栈的操作，大家可以看阿紫之前发的“不会2022年还有人不懂栈吧”这篇博文哦！

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
#include"stack.h"
//挖坑法 - 升序
int PartSort(int* a, int left, int right)
{
    int begin = left;
    int end = right;
    int key = a[begin];
    int pivot = begin;

    while (begin < end)
    {
        while (begin < end && a[end] >= key)
        {
            --end;
        }
        a[pivot] = a[end];
        pivot = end;

        while (begin < end && a[begin] <= key)
        {
            ++begin;
        }
        a[pivot] = a[begin];
        pivot = begin;
    }

    pivot = begin;//当begin与end相遇，随便把begin和end的值给pivot
    a[pivot] = key;

    return pivot;
}
//快速排序非递归
void QuickSortNonR(int* a, int n)
{
    ST st;
    StackInit(&st);//初始化栈
    StackPush(&st, n - 1);//入数组最后一个元素下标
    StackPush(&st, 0);//入数组第一个元素下标

    while (!StackEmpty(&st))//当栈不为空我们就进入循环
    {
        int left = StackTop(&st);//取出栈顶元素给left
        StackPop(&st);//出栈 - 删除栈顶元素

        int right = StackTop(&st);
        StackPop(&st);

        int keyIndex = PartSort(a, left, right);//使用挖坑法区间排序

        //[left, keyIndex - 1] keyIndex [keyIndex + 1, right]  -  分成子区间

        if (keyIndex + 1 < right)//因栈后进先出的特性，所以先入右区间
        {
            StackPush(&st, right);
            StackPush(&st, keyIndex + 1);
        }

        if (left < keyIndex - 1)
        {
            StackPush(&st, keyIndex - 1);
            StackPush(&st, left);
        }
    }

    StackDestory(&st);//销毁栈
}
int main()
{
    int arr[10] = {3, 4, 2, 5, 1};
    int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    QuickSortNonR(arr, sz);
    for (int i = 0; i < sz; i++)
    {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    return 0;
}

1.2思路讲解

** 我们根据上面的代码来学习思路**

2、归并排序非递归

2.1代码实现

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
#include"stack.h"

//归并排序之非递归
void MergeSortNonR(int* a, int n)
{
    int* tmp = (int*)malloc(sizeof(int)* n);
    if (tmp == NULL)
    {
        perror("malloc:");
        return;
    }

    int gap = 1;//gap为每组数据的个数，每次翻倍

    while (gap < n)
    {
        for (int i = 0; i < n; i += 2 * gap)
        {
            //可以看成 [i, i + gap - 1]  [i + gap, i + 2 * gap - 1]
            int begin1 = i, end1 = i + gap - 1;
            int begin2 = i + gap, end2 = i + 2 * gap - 1;

            //归并过程中右半区间有可能不存在！
            if (begin2 >= n)
                break;
            //归并过程中右半区间越界了，就修正
            if (end2 >= n)
            {
                end2 = n - 1;
            }

            int index = i;
            while (begin1 <= end1 && begin2 <= end2)
            {
                if (a[begin1] < a[begin2])
                {
                    tmp[index++] = a[begin1++];
                }
                else
                {
                    tmp[index++] = a[begin2++];
                }
            }

            while (begin1 <= end1)
            {
                tmp[index++] = a[begin1++];
            }
            while (begin2 <= end2)
            {
                tmp[index++] = a[begin2++];
            }

            //拷贝进去
            for (int j = i; j <= end2; ++j)
            {
                a[j] = tmp[j];
            }
        }
        gap *= 2;
    }
    free(tmp);
}

int main()
{
    int arr[] = {10, 6, 7, 1, 3, 9, 4, 2  };
    int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    MergeSortNonR(arr, sz);
    for (int i = 0; i < sz; i++)
    {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    return 0;
}

** 2.2思路讲解**