如何避免Java中遞歸調用次數引起的StackOverflowError？

Question

我想解決這個問題： https : //www.hackerrank.com/challenges/find-median ，即在未排序的數組中找到中位數元素。 為此，我執行快速選擇算法。

我的程序可以在我的計算機上正常運行。 但是，當我在系統中提交時，它給了我StackOverflowError。 我認為這是由於遞歸調用的深度。 我猜我進行了太多的遞歸調用，而不是Java所允許的（錯誤是由具有10001數字的測試用例引起的）。 有人可以建議我如何避免這種情況嗎？

這是我的代碼：

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;

public class FindMedian {
    static int res;

    public static void main(String[] args) throws IOException {

        BufferedReader br = new BufferedReader(
                new InputStreamReader(System.in));
        String line1 = br.readLine();
        int N = Integer.parseInt(line1);
        String[] line2 = br.readLine().split(" ");
        int[] arr = new int[N];
        for (int i = 0; i < N; i++) {
            arr[i] = Integer.parseInt(line2[i]);
        }
        selectKth(arr, 0, N - 1);
        System.out.println(res);
    }

    public static void selectKth(int[] arr, int start, int end) { 
        // it is written to select K-th element but actually
        // it selects the median element
        if (start >= end) {
            res = arr[start];
            return;
        }
        int pivot = arr[start];
        int n = arr.length - 1;
        int i = start + 1;
        int j = end;
        while (i <= j) {
            while (arr[i] <= pivot) {
                i++;
            }
            while (pivot < arr[j]) {
                j--;
            }
            if (i < j) {
                int tmp = arr[i];
                arr[i] = arr[j];
                arr[j] = tmp;
                i++;
                j--;
            }
        }
        int tmp = arr[j];

        // j is the index of the last element which is bigger or equal to pivot
        arr[j] = pivot;

        arr[start] = tmp;
        if (n / 2 <= j) {
            selectKth(arr, start, j);
        } else {
            selectKth(arr, i, end);
        }
    }
}

Answer 1

IT科學的基本概念是用迭代代替遞歸。 通過使用迭代，您將永遠不會遇到“遞歸太深”的錯誤。 每個問題都可以通過遞歸或迭代來解決。

詳細信息請參見我的鏈接。 http://www.refactoring.com/catalog/replaceRecursionWithIteration.html

Answer 2

由於您僅在其最末端調用selectKth （實際上已經是尾部遞歸了），因此將遞歸展開為迭代很簡單。

func foo(param) {
   if (param == bar)  //bailout condition
     return;
   x = doStuff(param); //body of recursive method
   foo(x); //recursive call
}

可以改寫為

func foo(param) {
    x = param;
    while ( x != bar ) {
      x = doStuff( x );
    }
}

在你的情況下，唯一棘手的比特是最后if ：

if(n/2 <= j){
    selectKth(arr, start, j);
}
else{
    selectKth(arr, i, end);
}

因此，您的方法將如下所示：

public static void selectKth(int[] arr, int start, int end) { //it is written seclect K-th element but actually it selects the median element
    while( start < end ) {
        //method body as is up to the last `if`
        if(n/2 <= j) { //instead of recursion we just adjust start and end, then loop
             end = j;
        }
        else{
             start = i;
        }
    }
    res = arr[start];
}