快速排序-最坏的情况会导致堆栈溢出

Quicksort - Worst case results in stack overflow?

本文关键字：堆栈 栈溢出 情况 最坏 快速排序      更新时间：2023-10-16

我正在尝试实现快速排序算法，其中我选择pivot作为最右边的元素。。但是，当约4000个元素的数组已经排序时，就会发生堆栈溢出。这是我的实现：

void quickSortSimpleAscending(int elements[], int startindex, int endindex)
{
    int pivot = elements[endindex];
    int i = startindex;
    int j = endindex;

    while (i < j)
    {
        while (elements[i] < pivot)
            i++;
        while (elements[j] > pivot)
            j--;

        if (i <= j)
        {
            swap(elements[i], elements[j]);
            i++;
            j--;
        }
    }

    if (startindex < j)
        quickSortSimpleAscending(elements, startindex, j);

    if (i < endindex)
        quickSortSimpleAscending(elements, i, endindex);
}

如果不使用"三的中位数"方法，有没有办法解决这个问题？谢谢

首先，很高兴看到您的代码没有使用三的中值来选择枢轴。您只需选择元素向右旋转即可。

如果不使用"三的中位数"方法，有没有办法解决这个问题？

三的中位数本身并不是堆栈溢出的原因。当通过连续和递归调用获得坏分区时，可能会发生溢出；也就是说，当枢轴导致左分区比右分区大得多时。在您的具体案例中，如果数组已经排序，那么您将获得n - 1元素的左分区和零大小的右分区。下一次你会得到一个n - 2的左分区，依此类推。所以算法会执行n递归调用，对于适度的堆栈大小，它会溢出。

解决方案

为了降低溢出的风险，并在实践中避免溢出，解决方案是首先对最小的分区进行排序。使用这种方法，当您获得最佳分区时，最坏的情况将发生；也就是说，当它们的大小趋于相等时。在这种情况下，连续递归调用的最大数量为log(n)。

我希望这将对有帮助

事实上，如果不限制递归的深度，迟早会出现堆栈溢出。一种常见的解决方法是在函数中添加第四个参数以跟踪深度，并在达到一定限制时切换到其他排序算法。

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