递归快速排序导致分段错误(不溢出)

use*_*636 2 c++ arrays recursion quicksort segmentation-fault

请帮助我(这对于tommorow的学校项目非常方便)

我一直试图在C++中实现递归快速排序算法,但是,当我运行它时,我得到运行时分段错误(窗口):

#include <iostream>
#include <sstream>
#include <stdlib.h>

using namespace std;

void getRandomList(int, int*);
void outputList(int, int*);
void quicksort(int, int*);

int main()
{
    cout<<"Quick Sort example, By Jack Wilkie\n";
    while (true)
    {
        cout<<"Please enter list length\n";
        string pnput;
        cin>>pnput;
        cin.ignore(1);
        stringstream temp;
        temp << pnput;
        int length;
        temp >> length;
        if (length < 1 || length > 100000)
        {
            cout<<"INVALID INPUT! (0 < input < 100,000)\n";
        }
        else
        {
            cout<<"Creating random list of "<<length<<" items\n";
            int *list = new int[length];
            getRandomList(length, list);
            outputList(length, list);
            double start = clock();
            quicksort(length, list);
            double stop = clock();
            double time = stop-start;
            cout<<time<<"ms";
            cin.get();
            delete[] list;
            break;
        }
    }
}

void quicksort(int len, int* list)
{
    if (len < 1)
    {
        return;
    }
    else
    {
        int low[10];
        int mid[10];
        lmid[0] = list[0];
        int high[10];
        int lens[3] = {0,1,0};
        for(int i = 1; i < len; i++)
        {
            if(list[i] < list[0])
            {
                low[lens[0]] = list[i];
                lens[0]++;
            }
            else if (list[i] > list[0])
            {

                high[lens[2]] = list[i];
                lens[2]++;
            }
            else
            {
                mid[lens[1]] = list[i];  
                lens[1]++;
            }
        }
        quicksort(lens[0], low);
        quicksort(lens[2], high);
        for(int i = 0; i < len; i++)
        {
                if (i < lens[0])
                {
                      list[i] = low[i];
                }
                else if (i < lens[0]+lens[1])
                {
                       list[i] = mid[i-lens[0]];
                }
                else
                {
                    list[i] = high[i-lens[0]-lens[1]];
                }
        }
    }
    return;

}
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我的调试程序(开发c ++,几乎没有互联网,不能得到任何大的)说错误是在线

    lmid[0] = list[0];
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但是我找不到它的任何问题,它一旦调用quicksort函数就有错误,我相信这个问题与传递一个数组有关,我相当确定该函数没有递归和膨胀堆

如果你需要它用于debuging,这里是我使用的其他功能

void getRandomList(int length, int* output)
{
    for(int i = 0; i < length; i++)
    {
        output[i] = rand() % 100;
    }
    return;
}

void outputList(int length, int* input)
{
    for(int i = 0; i < length; i++)
    {
        cout<<input[i]<<" ";
    }
    cout<<"\n";
    return;
}
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Who*_*aig 5

您的退出基本案例不正确.

这个:

if (len < 1)
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应该是这样的:

if (len <= 1)
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这对于停止程序的无限递归非常重要.你的错是因为你吹过你的自动变量存储空间(也就是堆栈),每次迭代消耗越来越多的东西,直到最终爆发.


一般就地Quicksort

作为一个算法实现说明,你做的很多,比它需要的要困难得多.Quicksort是关于分区的,并且正确完成后,您不需要在用于交换元素的临时变量之外的临时存储.使用库有利于您.为您提供了交换机制,即std :: swap.这显着地清理了代码.

void quicksort(int arr[], size_t len)
{
    if (len <= 1)
        return;

    size_t pvt = 0, i;
    for (i=0; i<len; ++i)
    {
        if (arr[i] < arr[len-1])
            std::swap(arr[i], arr[pvt++]);
    }
    std::swap(arr[pvt], arr[len-1]);

    // important: do NOT include the pivot slot
    quicksort(arr, pvt++);
    quicksort(arr+pvt, len-pvt);
}
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这在某些基本方面与您的算法不同,而不仅仅是因为它有效:

  • 它将数组作为第一个参数,长度为秒.
  • arr[len-1]用来保持枢轴值,而不是arr[0]
  • 它不需要任何临时数组.

除了选择枢轴值(它应该是基于随机的,并不总是在特定的槽位置),这是用于就地快速排序的传统扫描分区方法.


基于迭代器的模板

虽然过度满足您的需求,但上述算法可以扩展为基于迭代器的通用模板,可以使用C++标准库轻松实现.

#include <type_traits>
#include <iterator>
#include <cstdlib>

// assumes T::operator <(const T&) exists for the iterated type.
template<
   typename Iterator,
   typename Compare=std::less<typename std::iterator_traits<Iterator>::value_type>
>
void quicksort(Iterator first, Iterator last, Compare&& cmp = Compare())
{
    // early exit on trivial list (zero or one element)
    typename std::iterator_traits<Iterator>::difference_type len = std::distance(first, last);
    if (len <= 1)
        return;

    // establish pivot, move it to end of sequence
    Iterator tail = std::prev(last,1);
    Iterator pvt = std::next(first, (std::rand() % len));
    std::iter_swap(pvt, tail);

    // run through scan
    pvt = first;
    for (Iterator head = first; head != tail; ++head)
    {
        if (cmp(*head,*tail))
            std::iter_swap(head, pvt++);
    }
    std::iter_swap(pvt, tail);

    // run through sublists. note: pvt is NOT included.
    quicksort(first, pvt, cmp);
    quicksort(++pvt, last, cmp);
}
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这允许您在支持双向迭代器的任何序列容器上调用它.例如:

std::vector<int> data;

// populate data with values.

quicksort(data.begin(), data.end());
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同样,它可以用在固定数组上:

int arr[N];

// populate arr with values

quicksort(std::begin(arr), std::end(arr));

// or
quicksort(arr, arr + sizeof(arr)/sizeof(*arr));
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最后,使用围绕我们的quicksort实现的简单固定数组模板包装器,可以使固定数组示例更直接:

template<typename T, std::size_t N>
void quicksort(T (&arr)[N])
{
    quicksort(std::begin(arr), std::end(arr));
}
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这允许我们简单地这样做:

int arr[N];

// populate arr with values

quicksort(arr);
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