C中合并排序中的代码无法正常工作

约翰
int lb = 0, ub = 8, mid;   //ub=upper bound,lb=lower bound.
int i = 0, j = 0, k = 0;
int a[] = { 15, 5, 24, 8, 1, 3, 16, 10, 20 };
int b[10];

void mergeSort(int a[], int lb, int ub) {
    if (lb < ub) {
        mid = ((lb + ub) / 2);
        mergeSort(a, lb, mid);
        mergeSort(a, mid + 1, ub);
        merge(a, lb, mid, ub);
    }
}

void merge(int a[], int lb, int mid, int ub) {
    i = lb;
    j = mid + 1;
    k = lb;

    while (i <= mid && j <= ub) {
        if (a[i] <= a[j]) {
            b[k] = a[i];
            i++;
        } else {
            b[k] = a[j];
            j++;
        }
        k++;
    }

    if (i > mid) {
        while (j <= ub) {
            b[k] = a[j];
            j++;
            k++;
        }
    } else {
        while (i <= mid) {
            b[k] = a[i];
            i++;
            k++;
        }
    }

    for (k = lb; k <= ub; k++) {
        a[k] = b[k];
    }
}

void printList(int A[]) {
    for (k = 0; k <= 8; k++) {
        printf("%d\n", A[k]);
    }
    printf("done\n");
}

int main() {
    printList(a);
    mergeSort(a, 0, 8);
    printList(a);
}

我认为的代码mergesortmerge没有问题,问题是我已经检查了代码,很多次,但我无法找到的错误,所以我希望有人能向我解释在哪里的问题,感谢大家谁试图帮助! !

运行代码时的输出:

5 
15 
8 
1 
3 
16 
10 
20 
24
完成

这不是排序列表。

知乎

问题是mid一个全局变量,所以它被递归调用修改,mergeSort(a, lb, mid);第二次递归调用mergeSort(a, mid + 1, ub);使用不同的值,而最终调用使用不同的值,merge(a, lb, mid, ub);产生意外结果,并可能导致未定义的行为。

不要使用全局变量。在限定两个阵列main,化妆ijkmid在本地变量mergemergeSort与辅助数组传递bmergemergeSort

这是一个修改后的版本:

#include <stdio.h>

void merge(int a[], int lb, int mid, int ub, int b[]) {
    int i = lb;
    int j = mid + 1;
    int k = lb;

    while (i <= mid && j <= ub) {
        if (a[i] <= a[j]) {
            b[k] = a[i];
            i++;
        } else {
            b[k] = a[j];
            j++;
        }
        k++;
    }
    if (i > mid) {
        while (j <= ub) {
            b[k] = a[j];
            j++;
            k++;
        }
    } else {
        while (i <= mid) {
            b[k] = a[i];
            i++;
            k++;
        }
    }
    for (k = lb; k <= ub; k++) {
        a[k] = b[k];
    }
}

void mergeSort(int a[], int lb, int ub, int b[]) {
    if (lb < ub) {
        int mid = (lb + ub) / 2;
        mergeSort(a, lb, mid, b);
        mergeSort(a, mid + 1, ub, b);
        merge(a, lb, mid, ub, b);
    }
}

void printList(int A[], int len) {
    for (int k = 0; k < len; k++) {
        printf(" %d", A[k]);
    }
    printf("\n");
}

int main() {
    int a[] = { 15, 5, 24, 8, 1, 3, 16, 10, 20 };
    int len = sizeof(a) / sizeof(a[0]);
    // make b a temporary array the same size as a
    int b[len];

    printf("before:");
    printList(a, len);
    mergeSort(a, 0, len - 1, b);
    printf("after:");
    printList(a, len);
    return 0;
}

输出:

之前:15 5 24 8 1 3 16 10 20
之后:1 3 5 8 10 15 16 20 24

请注意,ub在切片的最后一个之后作为索引传递给元素的错误更小,这样切片长度就是这样ub - lb,您不需要任何混淆+1/-1调整。此外,不需要从右半部分复制剩余的元素,因为它们已经在目标数组中的正确位置。

这是具有这些简化的修改版本:

#include <stdio.h>

void merge(int a[], int lb, int mid, int ub, int b[]) {
    int i = lb;
    int j = mid;
    int k = lb;

    while (i < mid && j < ub) {
        if (a[i] <= a[j]) {
            b[k++] = a[i++];
        } else {
            b[k++] = a[j++];
        }
    }
    while (i < mid) {
        b[k++] = a[i++];
    }
    for (i = lb; i < k; i++) {
        a[i] = b[i];
    }
}

void mergeSort(int a[], int lb, int ub, int b[]) {
    if (ub - lb >= 2) {
        int mid = lb + (ub - lb) / 2;
        mergeSort(a, lb, mid, b);
        mergeSort(a, mid, ub, b);
        merge(a, lb, mid, ub, b);
    }
}

void printList(int A[], int len) {
    for (int k = 0; k < len; k++) {
        printf(" %d", A[k]);
    }
    printf("\n");
}

int main() {
    int a[] = { 15, 5, 24, 8, 1, 3, 16, 10, 20 };
    int len = sizeof(a) / sizeof(a[0]);
    // make b a temporary array the same size as a
    int b[len];

    printf("before:");
    printList(a, len);
    mergeSort(a, 0, len, b);
    printf("after:");
    printList(a, len);
    return 0;
}

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