Faits:
A. Par ordonnance du 22 juillet 2009, le Juge d'instruction de l'arrondissement de Lausanne a renvoyé Y._ devant le Tribunal correctionnel de l'arrondissement de Lausanne pour des actes d'ordre sexuel avec des enfants et de contrainte sexuelle commis sur deux fillettes, D._, la fille de sa concubine, et F._, une amie de D._. En revanche, il a considéré que l'enquête n'avait pas permis d'établir que Y._ se serait livré à des gestes déplacés, ni n'aurait confronté à des actes d'ordre sexuel ou impliqué dans des jeux érotiques C.X._, autre amie de D._.
B. Le 24 août 2009, le Tribunal d'accusation du Tribunal cantonal vaudois a rejeté le recours formé par B.X._ et A.X._, parents de C.X._, et confirmé le non-lieu implicite contenu dans l'ordonnance du 22 juillet 2009 concernant le cas de C.X._.
C. Agissant en leur nom et au nom de leur fille C.X._, B.X._ et A.X._ forment un recours en matière pénale et un recours constitutionnel subsidiaire contre cet arrêt cantonal. Ils concluent, principalement, à sa réforme en ce sens que Y._ est renvoyé devant l'autorité de jugement pour les actes dont la fillette se prétend victime et, subsidiairement, à l'annulation du jugement et au renvoi de la cause à l'autorité cantonale pour nouvelle décision. En outre, ils demandent que leur fille puisse bénéficier d'un conseil LAVI.
Considérant en droit:
1. L'arrêt attaqué, qui contient un non-lieu implicite et qui met ainsi fin à l'action pénale concernant une partie des faits, est une décision finale (art. 90 LTF). Rendu en matière pénale (art. 78 al. 1 LTF), par une autorité cantonale de dernière instance (art. 80 al. 1 LTF), il peut faire l'objet d'un recours en matière pénale (art. 78 ss LTF). La voie du recours constitutionnel subsidiaire est donc exclue (art. 113 LTF).
2. Les recourants s'en prennent au non-lieu implicite contenu dans l'ordonnance de renvoi du magistrat instructeur.
2.1 Le recours doit, sous peine d'irrecevabilité, être dirigé contre la décision de dernière instance cantonale (art. 80 al. 1 LTF). La cour cantonale disposant dans le cas d'espèce d'un libre pouvoir d'examen (art. 306 al. 1 CPP/VD), seul son arrêt peut être l'objet d'un recours en matière pénale. Sont ainsi irrecevables les griefs des recourants dirigés contre l'ordonnance du magistrat instructeur, à savoir notamment le grief selon lequel ce dernier aurait enfreint l'art. 260 CPP/VD en prononçant un non-lieu implicite.
2.2 Les recourants soutiennent que l'ordonnance de non-lieu a été motivée en fait (et non en droit) et reprochent à la cour cantonale d'avoir tenu pour acquis des éléments de droit qui n'ont pas été tranchés par le magistrat instructeur, s'écartant de manière « totalement erronée », « criante » ou encore « non fondée » de l'ordonnance rendue.
Par leur argumentation, les recourants ne dénoncent la violation d'aucun droit fondamental, de sorte que leur grief ne satisfait pas aux exigences de motivation posées par l'art. 106 al. 2 LTF. Au demeurant, la cour cantonale ayant un libre pouvoir d'appréciation sur les questions de fait et de droit (art. 306 al. 1 CPP/VD), on ne voit pas en quoi elle aurait fait une application insoutenable de cette faculté en motivant elle-même le non-lieu.
2.3 Les recourants se plaignent d'une violation de l'interdiction de la reformatio in pejus. Selon eux, le non-lieu prononcé par le magistrat instructeur a été motivé en fait, ce qui permet la reprise de l'action publique en cas de survenance de nouvelles charges. En motivant le non-lieu pour des raisons de droit, la cour cantonale aurait modifié en leur défaveur leur situation, puisqu'une ordonnance motivée en droit entraine l'extinction définitive de l'action publique à raison des mêmes faits.
L'interdiction de la reformatio in pejus relève au premier chef du droit cantonal de procédure, dont le Tribunal fédéral ne contrôle l'application que sous l'angle de sa conformité au droit constitutionnel, notamment à l'art. 9 Cst. Encore faut-il que le grief soit motivé conformément aux exigences de l'art. 106 al. 2 LTF, ce qui n'est pas le cas en l'espèce. En effet, les recourants n'invoquent aucune disposition du droit cantonal de procédure, dont, à plus forte raison, ils ne démontrent pas d'application arbitraire. Plus généralement, ils ne se prévalent d'aucune disposition légale. Leur grief n'est donc pas recevable.
Même recevable, ce grief devrait de toute façon être rejeté. En effet, et sans qu'il soit nécessaire d'examiner si une motivation en droit plutôt qu'en fait d'une ordonnance de non-lieu pourrait constituer une reformatio in pejus, il ressort de la motivation très générale du magistrat instructeur, qui estimait que l'enquête n'avait pas permis d'établir la prévention citée au considérant A, qu'il considérait que les faits constatés ne tombaient pas sous le coup de la loi pénale. En tous les cas, une telle interprétation de l'ordonnance du juge d'instruction par la cour cantonale n'est en rien insoutenable, ce qui exclut toute reformatio in pejus en l'espèce.
3. Les recourants voient une violation de leur droit d'être entendu dans le refus de la cour cantonale de compléter l'instruction.
Tel qu'il est garanti à l'art. 29 al. 2 Cst., le droit d'être entendu comprend celui de produire ou de faire administrer des preuves, mais à condition qu'elles soient pertinentes (ATF 135 I 187 consid. 2.2 p. 190; 135 II 286 consid. 5.1 p. 293). Le droit d'être entendu n'empêche pas le juge de mettre un terme à l'instruction lorsque les preuves administrées lui ont permis de se forger une conviction et que, procédant d'une manière non arbitraire à une appréciation anticipée des preuves qui lui sont encore proposées, il a la certitude qu'elles ne pourraient pas l'amener à modifier son opinion (ATF 131 I 153 consid. 3 p. 157).
En l'espèce, la cour cantonale rejette la requête en complément d'instruction au motif que les recourants n'ont pas indiqué les mesures d'instruction nécessaires et n'ont présenté aucune réquisition en ce sens dans le délai de prochaine clôture. Elle clarifie elle-même le non-lieu et tient, de l'avis des recourants, pour acquis les faits relatés par ceux-ci, de telle sorte qu'on ne comprend pas comment un refus de compléter l'instruction sur ces mêmes faits pourrait être arbitraire. Dans ces conditions, on ne discerne pas en quoi leur droit d'être entendu aurait été lésé.
4. Les recourants dénoncent une violation des art. 187 et 189 CP.
4.1 L'art. 187 CP punit celui qui aura commis un acte d'ordre sexuel sur un enfant de moins de seize ans, tandis que l'art. 189 CP punit celui qui aura contraint une personne à subir un acte d'ordre sexuel.
Par acte d'ordre sexuel, il faut entendre une activité corporelle sur soi-même ou sur autrui qui tend à l'excitation ou à la jouissance sexuelle de l'un des participants au moins (Corboz, Les infractions en droit suisse, vol. I, 2002, n. 6 ad art. 187, p. 719). Selon la jurisprudence, il faut d'abord distinguer les actes n'ayant aucune apparence sexuelle, qui ne tombent pas sous le coup de la loi, des actes clairement connotés sexuellement du point de vue de l'observateur neutre, qui remplissent toujours la condition objective de l'infraction, indépendamment des mobiles de l'auteur. Dans les cas équivoques, qui n'apparaissent extérieurement ni neutres, ni clairement connotés sexuellement, il convient de tenir compte de l'ensemble des éléments d'espèce, notamment de l'âge de la victime ou de sa différence d'âge avec l'auteur, de la durée de l'acte et de son intensité, ainsi que du lieu choisi par l'auteur (ATF 125 IV 58 consid. 3b p. 63). Il résulte de cette jurisprudence que la notion d'acte d'ordre sexuel doit être interprétée plus largement lorsque la victime est un enfant. Dans ce cas, il faut se demander si l'acte, qui doit revêtir un caractère sexuel indiscutable, est de nature à perturber l'enfant (Corboz, op. cit., n. 7 ad art. 187, p. 720).
4.2 Dans le cas particulier, l'intimé mettait la main sur les couvertures et touchait les fesses de C.X._ et de son amie pour les réveiller. Bien qu'il soit inculpé d'autres actes d'ordre sexuel avec des enfants, il ne ressort pas du dossier qu'un tel geste, qui n'est pas objectivement connoté sexuellement et qui n'apparaît pas insistant, tendait à l'excitation et à la jouissance sexuelles. Il ne ressort pas non plus des faits constatés que ce comportement ait perturbé l'enfant, ni qu'il était de nature à le faire. Dès lors, en niant que le comportement de l'intimé puisse être qualifié d'acte d'ordre sexuel et en excluant l'application des art. 187 et 189 CP, la cour cantonale n'a pas violé le droit fédéral.
5. Le recours doit être rejeté dans la mesure où il est recevable.
La demande de faire bénéficier l'enfant d'un conseil LAVI doit être interprétée comme une demande d'assistance judiciaire. Le recours étant d'emblée dénué de chances de succès, cette demande doit être rejetée et les frais judiciaires mis à la charge des recourants, qui les supporteront à part égales entre eux et solidairement (art. 66 al. 1 et 5 LTF).
Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce:
1. Le recours est rejeté dans la mesure où il est recevable.
2. La requête d'assistance judiciaire est rejetée.
3. Les frais judiciaires, arrêtés à 800 fr., sont mis à la charge des recourants, qui les supporteront à parts égales entre eux et solidairement.
4. Le présent arrêt est communiqué aux parties et au Tribunal d'accusation du Tribunal cantonal du canton de Vaud.
Lausanne, le 3 décembre 2009
Au nom de la Cour de droit pénal
du Tribunal fédéral suisse
Le Président: La Greffière:
Favre Kistler Vianin