计算quicksort中的比较数会产生stackoverflow

Question

我正在尝试编写一个计算快速排序程序中比较次数的程序。

这是我的代码

package algo_quicksort;

public class Algo_quicksort {

    public static int partition(int[]A,int p,int r){
        int x=A[p];
        int i=p+1;
        int temp;
        for(int j=p+1;j<r;j++){
            if(A[j]<x){//if A[j] is bigger than the pivot do nothing 
                temp=A[j];
                A[j]=A[i];
                A[i]=temp;
                i++;
            }
        }
        temp=A[p];
        A[p]=A[i-1];
        A[i-1]=temp;
        return i-1;
    }
    public static long quickSort(int[]A,int startPos,int length){
        if(length==1){
            return 0;
        }
        else{
            if(startPos<length){
            int pivot= partition(A,0,length);
          quickSort(A,startPos,pivot+1);
          quickSort(A, pivot+2,length); 
            return length-startPos-1;
        }
            else{
                return 0;
            }
    }
    }


    public static void main(String[] args) {
        int a[]={3,2,4};
        System.out.println("# of comparisons is: " +quickSort(a,0,a.length));

        System.out.println("A[] after quicksort is: ");

        for(int i=0;i<a.length;i++){
            System.out.print(a[i]+"  ");
        }

    }
}

它适用于任何大小为3或小于3的数组，但如果大于3，则它在递归调用中为我提供了stackoverflow异常，我尝试调试代码，但无法弄清楚问题出在哪里？

Answer 1

您有一个递归函数quickSort（） 。

通常，当您使用递归方法获得stackoverflow条件时，这是因为您没有正确设置“ end”条件（或何时停止）或输入参数不正确。

我通过调整输入参数对您的代码进行了试验，得到了以下结果。

int a[]={3,2,4,5};    
System.out.println("# of comparisons is: " +quickSort(a,0,a.length -1));
//changed from a.length to a.length - 1

结果

比较次数是：快速排序后的2 A []是：2 3 4 5

---

但是我不相信这是解决办法，因为如果我将数组更改为“ int a [] = {5,3,2,4};”，那么将再次发生stackoverflow错误:(

这使我相信您的最终条件有问题... quickSort（）中的某个位置 。 检查Wikipedia或stackoverflow，并通过正确的实现验证您的代码。

---

因此，为此编写了一些测试之后，看来您对quicksort的实现是不正确的。 如果长度为1，则返回零。但是，如果我将长度为1的数组传递给它，其值为5，则返回零，而我期望为5。

这意味着您的停止条件不正确。 经过一番谷歌搜索，我发现了以下内容：

1. 第一=最后； 数组中只有一个元素表示已排序。
2. 第一>最后； 数组中没有值表示已排序。

然后，您需要查看quicksort的参数。 我不认为您需要开始位置或数组长度。 它只需要数组本身即可。

Answer 2

如果数组中有四个元素，则第一遍为3个比较+第二遍为2 +第三遍为1，即6个深度。 您必须为每次比较将某些东西压入堆栈。 这表明给定其他调用子例程的代码，您的堆栈深达8个级别，但是如今这些堆栈通常是使用堆栈指针完成的，并且可能长达数千个条目。 JVM Organization解释了总体结构。