在实现递归冒泡排序时遇到堆栈溢出答案

【问题标题】：Encountering stack overflow while implementing recursive Bubble sort在实现递归冒泡排序时遇到堆栈溢出
【发布时间】：2013-01-28 03:48:34
【问题描述】：

嘿，我将this C# code 转换为 c++ 为

void bubbleSort(int *inputArray, int passStartIndex, int currentIndex,int length)
{
    if(passStartIndex == length - 1) return;
    if(currentIndex == length - 1) return bubbleSort(inputArray, passStartIndex+1, passStartIndex+1,length);

    //compare items at current index and current index + 1 and swap if required
    int nextIndex = currentIndex + 1;
    if(inputArray[currentIndex]>inputArray[nextIndex])
    {
        int temp = inputArray[nextIndex];
        inputArray[nextIndex] = inputArray[currentIndex];
        inputArray[currentIndex] = temp;
    }

    return bubbleSort(inputArray, passStartIndex, currentIndex + 1,length);
}

但是当我在长度为 50100 的输入数组上执行它时，它显示了我的异常

System.StackOverflowException 未处理消息：未处理在 example.exe 中发生“System.StackOverflowException”类型的异常

我做错了什么？如何解决？

【问题讨论】：

我也看到了@Benoit 发现的错误，但我仍然不明白为什么递归没有终止。 passStartIndex 的测试似乎相当可靠。顺便说一句，我在我的 Linux 机器上运行这段代码时遇到了分段错误，而不是堆栈溢出，尽管这可能意味着同样的事情。但是，当长度为 510 而不是 50100 时，失败发生在我身上。我认为堆栈正在以某种方式被破坏，而不是无限递归。不幸的是，我没有更多的时间来做这件事了。祝你好运。

标签： c++ visual-c++ recursion stack-overflow bubble-sort

【解决方案1】：

“我做错了什么？”

递归函数每次调用自身，调用帧（激活记录）被存储到栈内存中。所以当递归变得太深时，也就是你达到堆栈的最大大小的那一刻，执行就会终止。

也可以看看：Does C++ limit recursion depth?

“如何解决？”

避免这个问题的最简单方法是一开始就永远不要将算法设计为递归。但是一旦你已经有了这样的递归解决方案，在大多数情况下，可以将其重写为循环形式或（通常更容易）：尾递归。

基本上，如果您可以重写函数，使其从不直接将任何参数传递给下一次调用，那么您就赢了。如果你查看你的递归，有 2 个点，它调用自己，在调用之前，只有 currentIndex 和 passStartIndex 被更改。想象一下，您将这些索引存储在某处，当前的函数调用只会发出信号“我已经完成了，这些是应该有人继续使用的值：......现在你可以继续！”，这表示不需要存储函数所在的状态。这样做你会得到一个Tail call（特别是first example program）。

以下是如何使用您的代码完成此操作的完整示例：Step 1、Step 2

【讨论】：

【解决方案2】：

它不会解决您的问题（请参阅递归限制），但您使用的算法存在错误。你应该替换

if (currentIndex == length - 1)
    return bubbleSort(inputArray, passStartIndex+1, passStartIndex+1, length);

通过

if (currentIndex == length - 1)
    return bubbleSort(inputArray, passStartIndex+1, 0,length - 1);

冒泡排序应该重新开始到 0，因为第一项不在正确的位置，但最后一项是。

【讨论】：