c语言递归和非递归排序怎么实现

本篇内容主要讲解“C语言递归和非递归排序怎么实现”，感兴趣的朋友不妨来看看。本文介绍的方法操作简单快捷，实用性强。下面就让小编来带大家学习“c语言递归和非递归排序怎么实现”吧!

递归代码流程

归并就是把两个或多个序列合并，这里只介绍二路归并，就是不断的把序列分为2组，直到每个组有一个元素为止，然后再比较合并，直到合为1个序列，完成。

非递归代码流程

与递归不断分解数组相反，非递归直接从长度为1的子序列开始合并，直到全并为1个整个序列，复用了merge函数

两者比较

代码用非递归的方式效率更高一些：

空间复杂度：从O(log2n)变为1个临时数组O(n)

时间复杂度：少了递归的时间

时间复杂度

O(nlogn)

代码（递归）

#include <stdio.h>#include <stdbool.h>#define MAXSIZE 9typedef struct {    int r[MAXSIZE+1]; // first index used as tmp, not real data    int len;}sqlist;void swap(SqList *L, int i, int j) {    int tmp = L->r[i];    L->r[i] = L->r[j];    L->r[j] = tmp;}void merge(int sr[], int tr[], int s, int m, int t) {    // 本函数的任务就是比对sr中两个分组(s..m, m+1..t)的元素大小并归并到tr    int j,k,l;    j = m + 1; // 第2分组的起始位置    k = s; // k用于tr数组中的游标与sr中的起始位置对应起来    while (s<=m && j<=t) {        if (sr[s] < sr[j]) {            tr[k++] = sr[s++];        }        else {            tr[k++] = sr[j++];        }    }    // 只要是合并，就肯定至少是2个序列合并，肯定会在比对后剩下1个未消耗完元素的序列分组    while (s<=m) {        tr[k++] = sr[s++];    }    while (j<=t) {        tr[k++] = sr[j++];    }}void msort(int sr[], int tr[], int s, int t) {        int m;    int tmpr[MAXSIZE+1]; // 每层递归的临时数组，存放本次被调用时s到t归并后的下标值(位置与首次传入的L->r相同)    if (s == t) {        tr[s] = sr[s]; // 归并的思想，1个元素的分组为有序    }    else { // 不是1个元素的分组，继续分组        m = (s+t)/2;        msort(sr, tmpr, s, m);        msort(sr, tmpr, m+1, t);        // 合并tmpr到tr完成本层的排序任务        merge(tmpr, tr, s, m, t);    }}void merge_sort(SqList *L) {    msort(L->r, L->r, 1, L->len); // 因为在msort中第1个参数sr数组只是读取，所以这里这样传递没有问题}int main(void) {    SqList list = {        {999,50,10,90,30,70,40,80,60,20},        MAXSIZE    };    merge_sort(&list);    printf("after merge_sort:\n");    for (int i=0; i<=MAXSIZE; i++) {        printf("index: %d, value: %d\n",i,list.r[i]);    }    return 0;}

output

➜  c GCc sort_merge.c&& ./a.out
after merge_sort:
index: 0, value: 999
index: 1, value: 10
index: 2, value: 20
index: 3, value: 30
index: 4, value: 40
index: 5, value: 50
index: 6, value: 60
index: 7, value: 70
index: 8, value: 80
index: 9, value: 90
 

代码（非递归）

#include <stdio.h>#include <stdbool.h>#include <stdlib.h>#define MAXSIZE 9typedef struct {    int r[MAXSIZE+1]; // first index used as tmp, not real data    int len;}SqList;void merge(int sr[], int tr[], int s, int m, int t) {    // 本函数的任务就是比对sr中两个分组(s..m, m+1..t)的元素大小并归并到tr    int j,k,l;    j = m + 1; // 第2分组的起始位置    k = s; // k用于tr数组中的游标与sr中的起始位置对应起来    while (s<=m && j<=t) {        if (sr[s] < sr[j]) {            tr[k++] = sr[s++];        }        else {            tr[k++] = sr[j++];        }    }    // 只要是合并，就肯定至少是2个序列合并，肯定会在比对后剩下1个未消耗完元素的序列分组    while (s<=m) {        tr[k++] = sr[s++];    }    while (j<=t) {        tr[k++] = sr[j++];    }}void merge_pass(int sr[], int tr[], int k, int len) {    int i=1; // 合并时的游标    while (i < len-2*k+1) { // 也就是每次循环后，当前所剩余的是否还够2个完整子序列        merge(sr, tr, i, i+k-1, i+2*k-1); //合并本轮扫描到的2个子序列        i+=2*k; // 赋值后的i为下一轮2个子序列的起始位置    }    // 下面是扫尾工作，**可能会**出现2种情况，a. 剩余1～2个子序列之间的情况, b. 剩余<=1个子序列的情况    if (i < len-k+1) {        merge(sr, tr, i, i+k-1, len);    }    else { // 这里加else也可以 如果上面i正好把序列消耗完，则循环不会执行        while (i<len) {            tr[i] = sr[i];            i++;        }    }}void merge_sort(SqList *L) {    int *tr = (int *)malloc(L->len*sizeof(int));    int k=1;         while (k<L->len) {        merge_pass(L->r, tr, k, L->len); // 序列1变2        k++;        merge_pass(tr, L->r, k, L->len); // 序列2变4        k++;    }}int main(void) {    SqList list = {        {999,50,10,90,30,70,40,80,60,20},        MAXSIZE    };    merge_sort(&list);    printf("after merge_sort2:\n");    for (int i=0; i<=MAXSIZE; i++) {        printf("index: %d, value: %d\n",i,list.r[i]);    }    return 0;}

output

➜  c gcc sort_merge_norecursive.c&& ./a.out
after merge_sort2:
index: 0, value: 999
index: 1, value: 10
index: 2, value: 20
index: 3, value: 30
index: 4, value: 40
index: 5, value: 50
index: 6, value: 60
index: 7, value: 70
index: 8, value: 80
index: 9, value: 90

到此，相信大家对“c语言递归和非递归排序怎么实现”有了更深的了解，不妨来实际操作一番吧！这里是编程网网站，更多相关内容可以进入相关频道进行查询，关注我们，继续学习！