c++ - C++ 中合并排序算法的奇怪行为
问题描述
我已经实现了一个合并排序算法,但它有一个非常奇怪的错误,很难解释,所以请查看代码和输出。
代码:-
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int merge(int *ar, int l, int r) {
int aux[r - l + 1], s1 = 0, s2 = (r - l) / 2 + 1;
for (int i = 0; i < r - l + 1; i++)
aux[i] = ar[l + i];
for (int k = 0; k < r - l + 1; k++) {
if (s1 > ((r - l) / 2))
ar[l + k] = aux[s2++];
else
if (s2 > r)
ar[l + k] = aux[s1++];
else
if (aux[s1] <= aux[s2])
ar[l + k] = aux[s1++];
else
ar[l + k] = aux[s2++];
}
//for (int i = 0; i < 17; i++) cout << ar[i] << " ";
//cout << endl;
return 0;
}
void mergesort(int *ar, int l, int r) {
if (l >= r)
return;
int mid = (l + r) / 2;
mergesort(ar, l, mid);
mergesort(ar, mid + 1, r);
merge(ar, l, r);
}
int main() {
int ar[] ={ 34, 54, 56, 42, 32, 46, 99, 85, 5, 45, 34, 54, 6, 56, 54, 64, 5 },
l = 0, r = sizeof(ar) / sizeof(int) - 1;
mergesort(ar, l, r);
for (int i = 0; i < r + 1; i++)
cout << ar[i] << " ";
return 0;
}
输出:-
5 5 6 16 16 16 32 16 34 34 16 46 54 54 16 56 99
我不知道这些16
来自哪里,对于任何长度的单个数字数组和 2 位数的小数组都不会发生这种情况。此外,如果我cout
在merge
函数中有任何内容(如空格、制表符、新行或任何数字),我会得到正确的输出,即
5 5 6 32 34 34 42 45 46 54 54 54 56 56 56 64 99
[我在这里打印了空格。]
我尝试更改函数参数,但没有帮助。请帮助我自己无法解决这个问题。
解决方案
在merge
函数中,测试if (s2 > r)
不正确。应该是if (s2 > r - l)
。
r
作为最后一个元素的索引传递是非常令人困惑的。在 C 和 C++ 中,在最后一个元素之后传递元素的索引更为惯用,因此r - l
是数组的长度。使用这种方法,没有容易出错的+1
/-1
调整。
这是修改后的版本:
#include <iostream>
using namespace std;
void merge(int *ar, int l, int r) {
int len = r - l;
int mid = len / 2;
int s1 = 0, s2 = mid;
int aux[len];
for (int i = 0; i < len; i++)
aux[i] = ar[l + i];
for (int k = l; k < r; k++) {
if (s1 >= mid)
ar[k] = aux[s2++];
else
if (s2 >= len)
ar[k] = aux[s1++];
else
if (aux[s1] <= aux[s2])
ar[k] = aux[s1++];
else
ar[k] = aux[s2++];
}
}
void mergesort(int *ar, int l, int r) {
if (r - l >= 2)
return;
int mid = l + (r - l) / 2;
mergesort(ar, l, mid);
mergesort(ar, mid, r);
merge(ar, l, r);
}
int main() {
int ar[] = { 34, 54, 56, 42, 32, 46, 99, 85, 5, 45, 34, 54, 6, 56, 54, 64, 5 };
int len = sizeof(ar) / sizeof(ar[0]);
mergesort(ar, 0, len);
for (int i = 0; i < len; i++)
cout << ar[i] << " ";
cout << endl;
return 0;
}
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