我试图实现合并排序，但无法找到我的代码的确切问题。该程序没有显示错误，但我没有得到想要的输出答案

【问题标题】：I have tried to implement mergesort and am unable to find the exact problem of my code. The program shows no errors but I do not get a desired output我试图实现合并排序，但无法找到我的代码的确切问题。该程序没有显示错误，但我没有得到想要的输出
【发布时间】：2021-08-16 06:19:37
【问题描述】：

尝试实现归并排序，下面是代码。让我知道是否有任何问题。我的合并功能有什么错误吗？无法指出我的代码中的确切问题。任何有关相同的帮助将不胜感激。

#include <iostream>
using namespace std;

合并两个排序数组的合并函数

void merge(int arr[], int start, int mid, int end) {
    int n1 = mid - start + 1;
    int n2 = end - mid;
    
    int arr1[n1], arr2[n2];
    for (int i = 0; i < n1; i++) {
        arr1[i] = arr[start + i];
    }
    for (int j = 0; j < n2; j++) {
        arr2[j] = arr[mid + 1 + j];
    }

    int i;
    int j;
    int p;
    i = 0;
    j = 0;
    p = start;
    
    while (i < n1 && j < n2) {
        if (arr1[i] <= arr2[j]) {
            arr[p] = arr1[i];
            i++;
        } else {
            arr[p] = arr2[j];
            j++;
        }
        p++;
    }
    while (i < n1) {
        arr[p] = arr1[i];
        i++;
        p++;
    }

    while (j < n2) {
        arr[p] = arr2[j];
        i++;
        p++;
    }
}

递归调用归并排序

void merge_sort(int arr[], int start, int end) {
    if (start >= end) {
      return;
    }
    if (start < end) {
        int mid = start + (end - 1) / 2;
        merge_sort(arr, start, mid);
        merge_sort(arr, mid + 1, end);
        merge(arr, start, mid, end);
    }
}

打印数组的打印函数

void printArray(int arr[], int size) {
    for (int i = 0; i < size; i++)
        cout << arr[i] << " ";
    cout << endl;
}

主要功能

int main() {
    int arr[] = { 6, 5, 12, 10, 9, 1 };
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    
    merge_sort(arr, 0, n - 1);
    cout << "The sorted array is: " << endl;
    printArray(arr, n);
}

【问题讨论】：

在递归函数中自动分配任意大小的数组（例如int arr1[n1], arr2[n2];）是堆栈溢出的秘诀。即使大小已知，在递归函数中自动分配数组也可能是不确定的，但至少您可以在存储空间用完之前预先计算可以处理的最大深度。也就是说，数组中有六个元素，你可能是安全的。
根据 gdb，arr[p] = arr2[j]; p 到达 262272。可能想了解一下这是怎么发生的。看起来它可能与while (j < n2) 有关，并且循环内没有任何东西改变j 的值。 i++; -> j++;?顺便说一句，这就是为什么我讨厌-讨厌-讨厌单字母变量名的原因。
提示：在 C++ 中，使用 std::vector 表示可变长度数组。
与your Rubber duck讨论int mid = start + (end - 1) / 2;

标签： c++ recursion mergesort

【解决方案1】：

代码有2个错误：

将中点计算为int mid = start + (end - 1) / 2; 是不正确的。你应该写：
```
  int mid = start + (end - start) / 2;
```
在merge 的最后一个循环中，您递增i 而不是j。请注意，此循环是多余的，因为 arr2 的其余元素已经在 arr 的末尾。

您遵循合并排序实现中的经典约定，其中end 是切片中最后一个元素的索引。这个约定需要多次+1/-1调整，很容易出错。

在数组索引从0 开始的C 和相关语言中，使用不同的约定更为惯用：将start 作为切片的第一个元素的索引，将end 作为刚刚过去的索引最后一个元素。这允许指定空拼接并产生更清晰的代码。

这是修改后的版本：

#include <iostream>

using namespace std;

// Merge function to merge the two sorted arrays
void merge(int arr[], int start, int mid, int end) {
    int n1 = mid - start;
    int n2 = end - mid;
    int arr1[n1], arr2[n2];

    for (int i = 0; i < n1; i++) {
        arr1[i] = arr[start + i];
    }
    for (int j = 0; j < n2; j++) {
        arr2[j] = arr[mid + j];
    }

    int i = 0;
    int j = 0;
    int p = start;
    
    while (i < n1 && j < n2) {
        if (arr1[i] <= arr2[j]) {
            arr[p] = arr1[i];
            i++;
        } else {
            arr[p] = arr2[j];
            j++;
        }
        p++;
    }
    while (i < n1) {
        arr[p] = arr1[i];
        i++;
        p++;
    }
    // the remaining elements from `arr2` are already in place in `arr`
}

// Calling mergesort recursively
void merge_sort(int arr[], int start, int end) {
    if (end - start > 1) {
        int mid = start + (end - start) / 2;
        merge_sort(arr, start, mid);
        merge_sort(arr, mid, end);
        merge(arr, start, mid, end);
    }
}

// Print function to print the array
void printArray(const int arr[], int size) {
    for (int i = 0; i < size; i++)
        cout << arr[i] << " ";
    cout << endl;
}

// Main function
int main() {
    int arr[] = { 6, 5, 12, 10, 9, 1 };
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    
    merge_sort(arr, 0, n);
    cout << "The sorted array is: " << endl;
    printArray(arr, n);
    return 0;
}

【讨论】：