快速排序不排序高范围的数字

考虑一下:

while(numberList[indexLow] <= numberList[pivot]){
    indexLow++;
}
while(numberList[indexHigh] > numberList[pivot]){
    indexHigh--;
}

如果数组中的每个数字都小于或等于numberList[pivot]怎么办?indexLow将愉快地增加到high之上，这很可能是数组的大小。您需要在两个循环中检查外部循环条件是否仍然存在。所以，这样做:

while (indexLow < indexHigh && numberList[indexLow] <= numberList[pivot]) {
    indexLow++;
}
while (indexHigh > indexLow && numberList[indexHigh] > numberList[pivot]) {
    indexHigh--;
}

确保内部循环不会使外部条件无效;如果没有这个，所有的赌注都是关于为什么你的代码破坏/不工作。

然后我们有这个:

temp = numberList[pivot];
numberList[pivot] = numberList[indexHigh];
numberList[indexHigh] = temp;

现在，如果你像我说的那样修复循环，这可能会有问题。循环可能已经停止，因为每个元素都小于或等于枢轴(在这种情况下，做这个交换操作是安全的)，但是循环可能已经停止，因为indexLow和indexHigh碰撞了，在这种情况下，我们不知道numberList[indexLow]是否实际上大于枢轴，或者它是否仍然小于或等于枢轴。因此，我们需要手动测试它，并可能递减indexLow以找到与pivot交换的值:

assert(indexLow == indexHigh);
assert(indexLow > low);
if (numberList[indexLow] > numberList[pivot])
    indexLow--;
assert(numberList[indexLow] <= numberList[pivot]);
temp = numberList[pivot];
numberList[pivot] = numberList[indexLow];
numberList[indexLow] = temp;
quickSort(numberList, low, indexLow-1);
quickSort(numberList, indexLow+1, high);

以下是包含这些修复的完整版本:

void quickSort(vector<long> &numberList, long low, long high) {
    long pivot, indexLow, indexHigh, temp;
    if (low<high) {
        pivot = low;
        indexLow = low;
        indexHigh = high;
        while (indexLow < indexHigh) {
            while (indexLow < indexHigh && numberList[indexLow] <= numberList[pivot]) {
                indexLow++;
            }
            while (indexHigh > indexLow && numberList[indexHigh] > numberList[pivot]) {
                indexHigh--;
            }
            if (indexLow < indexHigh) {
                temp = numberList[indexLow];
                numberList[indexLow] = numberList[indexHigh];
                numberList[indexHigh] = temp;
            }
        }
        assert(indexLow == indexHigh);
        assert(indexLow > low);
        if (numberList[indexLow] > numberList[pivot])
            indexLow--;
        assert(numberList[indexLow] <= numberList[pivot]);
        temp = numberList[pivot];
        numberList[pivot] = numberList[indexLow];
        numberList[indexLow] = temp;
        quickSort(numberList, low, indexLow-1);
        quickSort(numberList, indexLow+1, high);
    }
}

请注意，此实现比通常情况下不必要地更复杂。像这样在数组中前后移动并没有得到什么好处。传统的实现更容易编写代码，更容易阅读和理解:

void quicksort_simpler(vector<long> &numberList, long low, long high) {
    if (low >= high)
        return;
    long pivot = low;
    long last = pivot;
    long i;
    for (i = pivot+1; i <= high; i++) {
        if (numberList[i] <= numberList[pivot]) {
            last++;
            swap(numberList[last], numberList[i]);
        }
    }
    swap(numberList[last], numberList[pivot]);
    quicksort_simpler(numberList, low, last-1);
    quicksort_simpler(numberList, last+1, high);
}

确保包含<algorithm>以获得swap()的声明