我正在编写一种快速排序算法来对字符串数组进行排序。
问题是我分配左右的quicksort数组后,带有数据的数组似乎被某些东西覆盖,因为我在此打印了数组及其所有内容,但是在我使用malloc分配了其他数组之后,我将其打印了再次,我缺少一些元素。
这是输出:
Pivot: 2
Emma, Olivia, Victoria, Gwyneth, Chloe, Hayley, Scarlett,
Emma, Olivia, Victoria, Gwyneth, , , ,
有人知道发生了什么吗?缺少什么?
char **concatenate(char **array1, int n1, char *pivot, char **array2, int n2, int len){
int i=0, j=0;
int elements = n1 + n2 + 1;
// alocating array
char **concat = (char**) malloc(sizeof(*concat) * elements);
concat[0] = (char*) malloc(sizeof(*concat) * elements * len);
for(i=1; i<elements; i++)
concat[i] = &(concat[0][i*len]);
// concatenating
for(i=0; i<n1; i++)
concat[i] = array1[i];
concat[i++] = pivot;
for(j=0; j<n2; j++)
concat[i++] = array2[j];
// returning
return concat;
}
char **quicksort(char **array, int elements, int len){
// array is already sorted
if(elements < 2)
return array;
int pivot;
int i=0, l=0, r=0;
// selecting the pivot (median)
if(elements % 2 == 0)
pivot = ((elements + 1) / 2) -1;
else
pivot = (elements / 2) -1;
//REMOVE
printf("Pivot: %d\n", pivot);
for(i=0; i<elements; i++)
printf("%s, ", array[i]);
printf("\n");
// alocating arrays
char **left = (char**) malloc(sizeof(*left) * pivot);
left[0] = (char*) malloc(sizeof(*left) * pivot * len);
for(i=1; i<pivot; i++)
left[i] = &(left[0][i*len]);
char **rigth = (char**) malloc(sizeof(*rigth) * pivot);
rigth[0] = (char*) malloc(sizeof(*rigth) * pivot * len);
for(i=1; i<pivot; i++)
rigth[i] = &(rigth[0][i*len]);
//REMOVE
for(i=0; i<elements; i++)
printf("%s, ", array[i]);
printf("\n");
//quicksorting
for(i=0; i<elements; i++){
if(array[i] == array[pivot])
continue;
int comp = strcmp(array[i], array[pivot]);
//REMOVE
printf("%d: strcmp %s, %s is %d\n", i, array[i], array[pivot], comp);
if(comp < pivot)
left[l++] = array[i];
else
rigth[r++] = array[i];
}
//REMOVE
printf("concatenate(");
for(i=0; i<l; i++)
printf("%s ", left[i]);
printf("|%s| ", array[pivot]);
for(i=0; i<r; i++)
printf("%s ", rigth[i]);
printf(")\n");
// recursion and return
return concatenate(quicksort(left, l, len), l, array[pivot], quicksort(rigth, r, len), r, len);
}
int main(int argc, char *argv[]){
int i, j, aux;
char **teste = (char**) malloc(sizeof(*teste) * 7);
teste[0] = (char*) malloc(sizeof(*teste) * 7 * 128);
for(i=1; i<7; i++)
teste[i] = &(teste[0][i*128]);
teste[0] = "Emma";
teste[1] = "Olivia";
teste[2] = "Victoria";
teste[3] = "Gwyneth";
teste[4] = "Chloe";
teste[5] = "Hayley";
teste[6] = "Scarlett";
quicksort(teste, 7, 128);
printf("AFTER\n");
for(i=0; i<7; i++)
printf("%s, ", teste[i]);
printf("\n");
return 0;
}
分配quicksort的理由为零,实际上,对于您的情况,该函数可以通过使用quick-math(char * arr [],unsigned int len)的简单接口(对于子序列调用使用pointer-math)就足够了。
提供用于交换指针的交换算法:
void swap_str_ptrs(char const **arg1, char const **arg2)
{
const char *tmp = *arg1;
*arg1 = *arg2;
*arg2 = tmp;
}
那么算法是:
void quicksort_strs(char const *args[], unsigned int len)
{
unsigned int i, pvt=0;
if (len <= 1)
return;
// swap a randomly selected value to the last node
swap_str_ptrs(args+((unsigned int)rand() % len), args+len-1);
// reset the pivot index to zero, then scan
for (i=0;i<len-1;++i)
{
if (strcmp(args[i], args[len-1]) < 0)
swap_str_ptrs(args+i, args+pvt++);
}
// move the pivot value into its place
swap_str_ptrs(args+pvt, args+len-1);
// and invoke on the subsequences. does NOT include the pivot-slot
quicksort_strs(args, pvt++);
quicksort_strs(args+pvt, len - pvt);
}
那就是一切。包括分区。
怎么运行的
有两种通用的递归快速排序算法:挤压和扫描。这是扫描算法。我们按顺序前进,将小于“小于”枢轴值(在循环开始前交换到序列末尾)的任何元素交换到目标位置,该位置的索引最初是序列的开始,并随着每个交换操作。完成“扫描”后,pvt
索引就是枢轴值所属的位置,因为该插槽下方的所有内容都“小于”该值。因此,又进行了一次交换以将枢轴值放入位置。之后,我们有两个分区,它们是递归的。不包含在这些分区中的任何一个中。这是我们知道的唯一价值在于它的最终安息之地。
测试哈纳斯
包括上面的代码,我们用一组基本的字符串进行测试,这些字符串有意地乱序:
void print_list(char const *args[], unsigned len)
{
unsigned i=0;
for (;i<len;++i)
puts(args[i]);
}
int main()
{
char const *args[] =
{
"this", "is", "a", "test", "of", "quicksort", "with", "strings"
};
srand((unsigned)time(NULL));
quicksort_strs(args, sizeof(args)/sizeof(*args));
print_list(args, sizeof(args)/sizeof(*args));
return 0;
}
输出
a
is
of
quicksort
strings
test
this
with
非递归实现
应当指出的是,上述算法使其本身精美的非递归实现。本地动态堆栈用于保存数据对:指针和长度。经过优化,不会将琐碎的段(长度为1或0的段)压入堆栈,一种实现方式是这样的:
void quicksort_strs(char const *args[], unsigned int len)
{
// holds our non-recursive stack of segments
struct segment
{
char const **arr;
unsigned int len;
struct segment* next;
} *stack = NULL;
stack = malloc(sizeof(*stack));
stack->arr = args;
stack->len = len;
stack->next = NULL;
while (stack != NULL)
{
unsigned int i, pvt=0;
struct segment *tmp = stack;
stack = stack->next;
// pull values and delete segment record
args = tmp->arr;
len = tmp->len;
free(tmp);
// nothing to unary segments
if (len <= 1)
continue;
// swap a randomly selected value to the last node
swap_str_ptrs(args+((unsigned int)rand() % len), args+len-1);
// reset the pivot index to zero, then scan
for (i=0;i<len-1;++i)
{
if (strcmp(args[i], args[len-1]) < 0)
swap_str_ptrs(args+i, args+pvt++);
}
// move the pivot value into its place
swap_str_ptrs(args+pvt, args+len-1);
// lhs segment push
if (pvt > 1)
{
tmp = malloc(sizeof(*tmp));
tmp->arr = args;
tmp->len = pvt;
tmp->next = stack;
stack = tmp;
}
// rhs segment push
if ((len - ++pvt) > 1)
{
tmp = malloc(sizeof(*tmp));
tmp->arr = args+pvt;
tmp->len = len-pvt;
tmp->next = stack;
stack = tmp;
}
}
}
显然,使用固定的节点堆栈实现将大大缩短此过程,但是这个想法应该显而易见。将realloc()
节点保存在“堆栈”的末尾而不是开始的模式同样会很有趣,因为它将消除对next
指针管理的需求,而将其替换为top
索引。
无论如何,祝您好运,希望对您有所帮助。
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