c# - Array.Sort/IComparable 有时在第一次调用时排序不正确

Question

我正在尝试解决 11321 - Sort! Sort!! and Sort!!!使用 C#，直接从 cpp 和 Java 翻译我的解决方案(以及其他人的解决方案)。

我的问题是 listName.Sort() 或 Array.Sort(listName, ...Comparer.Create()...) 没有正确排序在第一遍输出。我必须调用它两次才能正确排序。

在某些情况下，我在调用 Array.Sort 时在 CompareTo() 中手动设置断点，故意在闭包中添加对列表的引用，这样我就可以在排序时观察值，并且正确排序直到Array.Sort() 方法返回，然后我看到一些值返回到错误的顺序。

我正在使用 Morass' test cases from uDebug进行测试，我得到的错误排序结果的一个示例是输出的第 10919 行:

Accepted            My Output
10919   457         10919   461
10920   461         10920   457

如您所见，数字 461 和 457 应按其模 500 值的升序排序，分别为 461 和 457。如果我在下面的代码中再次调用排序方法，那么我最终会得到正确的输出。

我想我的问题是，为什么会这样？我的实现有什么问题吗？我的实现几乎是对公认的 Java 或 cpp 代码的一对一翻译。请注意，我还尝试过使用 LINQ 的 OrderBy()，它会产生不同的结果，但在调用足够多的时候最终会产生正确的结果。

我有以下带有相应 IComparable 实现的 Number 类:

class Number : IComparable<Number>
{
    public int Value { get; }
    public int Mod { get; }
    public bool IsOdd { get; }

    public Number(int val, int mod)
    {
        Value = val;
        Mod = mod;
        IsOdd = val % 2 != 0;
    }

    public int CompareTo(Number other)
    {
        var leftVal = Value;
        var leftMod = Mod;
        var rightVal = other.Value;
        var rightMod = other.Mod;

        var leftOdd = IsOdd;
        var rightOdd = other.IsOdd;

        if (leftMod < rightMod) return -1;
        else if (leftMod > rightMod) return 1;
        else
        {
            if (leftOdd && rightOdd)
            {
                return leftVal > rightVal ? -1 : 1;
            }
            else if (!leftOdd && !rightOdd)
            {
                return leftVal > rightVal ? 1 : -1;
            }
            else if (leftOdd)
            {
                return -1;
            }
            else// (rightOdd)
            {
                return 1;
            }
        }
    }
}

还有我的主要方法:

public static void Main(string[] args)
    {
        while (true)
        {
            var settings = Console.ReadLine().Split(' ');
            var N = int.Parse(settings[0]);
            var M = int.Parse(settings[1]);

            if (N == 0 && M == 0) break;

            Console.WriteLine($"{N} {M}");
            var output = new List<Number>();

            var i = 0;
            while (i < N)
            {
                var line = Console.ReadLine();
                var val = int.Parse(line);
                var mod = val % M;
                output.Add(new Number(val, mod));
                i++;
            }

            output.Sort();
            // uncomment to produce acceptable answer
            // output.Sort();

            foreach (var line in output)
            {
                Console.WriteLine(line.Value);
            }
        }

        Console.WriteLine("0 0");
    }

编辑 1:

请注意，我正在将 stdin 和 stdout 从文件重定向到 StringBuilder，因此我可以自动测试。

    static void Main(string[] args)
    {
        var builder = new StringBuilder();
        var output = new StringWriter(builder);
        Console.SetOut(output);

        var solution = File.ReadAllText("P11321_Outputs");
        var problem = new StreamReader("P11321_Inputs");
        Console.SetIn(problem);

        P11321_1.Main(args);
    }

编辑 2:这是发生奇怪行为的测试用例的一部分。一个具体的重现步骤是，如果将测试用例更改为只有 38 个项目，并从输入中删除 11 个，则 457 和 461 排序正确。

输入:

39 500
-121
582
163
457
-86
-296
740
220
-867
-333
-773
11
-446
-259
-238
782
461
756
-474
-21
-358
593
548
-962
-411
45
-604
-977
47
-561
-647
926
578
516
382
-508
-781
-322
712
0 0

输出:

39 500
-977
-474
-962
-446
-411
-867
-358
-333
-322
-296
-781
-773
-259
-238
-647
-121
-604
-86
-561
-21
-508
11
516
45
47
548
578
582
593
163
712
220
740
756
782
382
926
457
461
0 0

Answer 1

您设法检查了 bool 测试中的所有情况，除了值是否相等。排序算法不仅需要知道元素是否大于或小于彼此，还需要知道它们是否彼此相等。

  if (leftMod < rightMod)
    return -1;
  else if (leftMod > rightMod)
    return 1;
  else
  {
    if (leftVal == rightVal)
    {
      return 0; // need this so you don't orphan an element when tested against itself
    }
    if (leftOdd && rightOdd)
    {
      return leftVal > rightVal ? -1 : 1;
    }
    else if (!leftOdd && !rightOdd)
    {
      return leftVal > rightVal ? 1 : -1;
    }
    else if (leftOdd)
    {
      return -1;
    }
    else// (rightOdd)
    {
      return 1;
    }
  }