在某些情况下，我的快速排序实现失败

My quick sort implementation fails in some cases

本文关键字：快速排序 实现 失败 我的 情况下      更新时间：2023-10-16

我已经实现了一个快速排序算法，但是当我测试它时，我注意到当输入数组在第一个元素中具有最大的元素时它失败了（这是我从中获取枢轴的元素）。这是我的代码：

void partition(int *a,int size){
    if(size<=1){return;}
    int pivot=a[0];
    int left=0,right=0;
    for(left=1,right=size-1;left<=right;){    //was size-1
        if(a[left]>=pivot&&a[right]<=pivot) {
            swap(left,right,a);
        }
        if(a[left]<pivot){left++;}
        if(a[right]>pivot){right--;}
    }
    swap(0,right,a);
    partition(a,right-1);
    partition(&(a[right+1]),size-right-1);
}

它失败的一些示例：

I/P 245  111  32    4
O/P 4   111  32  245     `
I/P 154   11   43  3  7
O/P   7   11   43  3  154

我可能犯了哪些错误？

好吧，问题就在这里： 

partition(a,right-1); // <- It's partition(array,size)!

将其更改为 

partition(a,right);

它会起作用。我想你知道原因。
要使分区功能正常工作，您必须提供 2 件事：

1） 要处理的数组。
2）它拥有的元素数量，大小。

问题在于对左侧子数组进行分区的第一个递归调用：  partition(a,right-1)

参数 2，即size，被错误地指定为right-1，而实际上它是right。

这可以通过使用数组中从索引a到b（包括，b>=a）的元素数量N= b-a+1的事实来解决。

在这里，我们有a=0，b=right-1，因此左子数组中的元素数量，size，N = (right-1)-(0)+1 = right。

因此，要正常工作，您必须像partition(a,right);一样称呼它。左边的子数组以 right-1 结束，但它有 right-1+1 = right 个元素。

无时无刻不在发生:)

您缺少一种情况，即在分区函数中，数组中有一个元素是枢轴。

假设arr = { 5, 5, 1 , 1, 5, } 

pivot = 5
iter1:
left=1, arr[left]=5 ; right=4,arr[right]=5
(swapping)
not increasing left nor decreasing right - since 5 < 5 == false ; 5 > 5 == false

下一次迭代，同样的场景会重演，你实际上会得到一个无限循环。

处理它的一种方法是确定"大"部分也将增加所有正好是枢轴的元素，如果arr[right] < pivot（不是<=），则交换元素，如果arr[right] >= pivot（不是>）则减少right，如下所示：

...
for(left=1,right=size-1;left<=right;){    //was size-1      
        if(a[left]>=pivot&&a[right]<pivot) { 
        //                         ^ note < not <=
        swap(left,right,a);
    }
    if(a[left]<pivot){left++;}
    if(a[right]>=pivot){right--;}
    //        ^ note >=
}
...
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