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将分而治之的递归算法转换为迭代版本

是一种常见的优化技巧,可以提高算法的效率和性能。下面是一个示例,展示了如何将递归的快速排序算法转换为迭代版本:

快速排序是一种常用的排序算法,它通过选择一个基准元素,将数组分成两个子数组,其中一个子数组的所有元素都小于基准元素,另一个子数组的所有元素都大于基准元素,然后对这两个子数组进行递归排序。

递归版本的快速排序算法如下:

代码语言:txt
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def quick_sort(arr):
    if len(arr) <= 1:
        return arr
    pivot = arr[len(arr) // 2]
    left = [x for x in arr if x < pivot]
    middle = [x for x in arr if x == pivot]
    right = [x for x in arr if x > pivot]
    return quick_sort(left) + middle + quick_sort(right)

现在我们将其转换为迭代版本:

代码语言:txt
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def quick_sort_iterative(arr):
    stack = [(0, len(arr) - 1)]
    while stack:
        start, end = stack.pop()
        if start >= end:
            continue
        pivot = arr[start]
        left = start + 1
        right = end
        while left <= right:
            while left <= right and arr[left] < pivot:
                left += 1
            while left <= right and arr[right] >= pivot:
                right -= 1
            if left <= right:
                arr[left], arr[right] = arr[right], arr[left]
        arr[start], arr[right] = arr[right], arr[start]
        stack.append((start, right - 1))
        stack.append((right + 1, end))
    return arr

这个迭代版本的快速排序算法使用了一个栈来模拟递归的过程。每次从栈中弹出一个区间,将其分割成两个子区间,并将子区间的起始和结束索引压入栈中。通过不断迭代处理栈中的区间,直到栈为空,即完成了排序过程。

这是一个将分而治之的递归算法转换为迭代版本的示例。在实际应用中,根据具体的算法和问题,可能需要进行一些调整和优化。

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