java - 卡在一个带有随机数据轴的简单快速排序实现中

Question

我正在审查算法的东西，并陷入了一个简单的 java 快速排序算法实现

import java.util.Arrays;
import java.util.Random;

public class QuickSort {
    int arr[];
    boolean randomPick;
    Random rand = null;

    public QuickSort(int[] inputArray) {
        arr = inputArray;
        randomPick = false;
    }

    public QuickSort(int[] inputArray, boolean random) {
        arr = inputArray;
        if (random) {
            randomPick = true;
            rand = new Random(System.currentTimeMillis());
        }
        else {
            randomPick = false;
        }
    }

    public int[] sort() {
        int start = 0;
        int end = arr.length - 1;
        try {
            _sort(start, end);
        }
        catch (StackOverflowError e) {
            System.out.println("StackOverflow: " + Arrays.toString(arr));
        }
        return arr;
    }

    private void _sort(int start, int end) {
        int i = start;
        int j = end;
        int pivotLoc;
        if (!randomPick) {
            pivotLoc = (j + i) / 2;
        }
        else {
            pivotLoc = rand.nextInt(j - i) + i;
        }
        int pivot = arr[pivotLoc];
        while (i < j) {   // swapping numbers around the pivot
            while (arr[i] < pivot) {
                i++;
            }
            while (arr[j] > pivot) {
                j--;
            }
            if (i < j) {
                int t = arr[i];
                arr[i] = arr[j];
                arr[j] = t;
                i++;
                j--;
            }
        }
        if (i - start > 1) {
            _sort(start, i);
        }
        if (end - i > 1) {
            _sort(i, end);
        }
    }
}

代码可以选择中间的数字作为基准，也可以随机选择一个数字作为基准，并通过循环调用 _sort 对数组进行排序。它在第一种情况下有效，但在第二种情况下失败。

情况是:当到达一个子数组如这个{3,5,5}时，i==start==0，j==end==2。最后 5 和 5 交换，i 变成 2，j 变成 1(i++ 和 j--)。然后由于 i - start>1 它将一遍又一遍地调用 _sort 并最终引发 stackoverflow 错误。然而错误应该发生在第一种情况下(固定枢轴)，到目前为止还没有发生......

我不知道我的代码有什么问题。我知道阅读别人编写的代码不是一件愉快的事，但有什么帮助吗？

Answer 1

你在递归条件中犯了一个小错误，start 和 end 比较都是针对 i， start 应该针对 j

你有:

    if (i - start > 1) {
        _sort(start, i);
    }
    if (end - i > 1) {
        _sort(i, end);
    }

需要:

    if (j > start) {
        _sort(start, j);
    }
    if (end > i) {
        _sort(i, end);
    }

并且您的i 和j 比较需要允许等于:

   // here ----v
        if (i <= j) {
            int t = arr[i];
            arr[i] = arr[j];
            arr[j] = t;
            i++;
            j--;
        }