理解这个归并排序算法？答案

【问题标题】：understanding this mergesort algorithm?理解这个归并排序算法？
【发布时间】：2014-01-13 10:43:34
【问题描述】：

我有以下代码

void mergesort(int size, int ar[], int temp[])
{
    if(size <=1)
    {
        return;}
    else
    {
        int i = 0;
        int mid = size/2;

        int *left = &ar[0];
        int *right = &ar[mid];
        int *rend = &ar[size];
        int *lend = right;

        mergesort(mid,left,temp);
        mergesort(size-mid,right,temp);

        for(i=0; i<size;i++)
        {
            if(left < lend && (*left < *right || right >= rend))
            {
                temp[i] = *left++;
            }
            else
            {
                temp[i] = *right++;
            }
        }
        for(i = 0; i < size; i++)
        {
            ar[i] = temp[i];
        }
    }
}

我不明白这个 if 语句是如何工作的：

if(left < lend && (*left < *right || right >= rend))
{
   temp[i] = *left++;
}
else
{
   temp[i] = *right++;
}

你能告诉我那里发生了什么吗？为什么我们必须比较地址？（左 = 撕裂）

这是从 main 调用 mergesort 函数的方式

const int SIZE = 8;
int array[SIZE] = {3,6,1,-9,0,2,4,5};
int temp[SIZE];

mergesort(SIZE, array,temp);

【问题讨论】：

因为数组存储为顺序内存地址？
考虑如果你不这样做会发生什么。什么会阻止读取（子）数组的末端？
也就是说，这段代码对我来说看起来很糟糕。如果right 到达数组的末尾，那么它仍然会在*left < *right 中被取消引用，这会调用未定义的行为。
@OliCharlesworth 是的，应该是 (right >= rend || *left
@AbhishekBansal：只有在left == lend 时不检查;)

标签： c++ algorithm recursion mergesort divide-and-conquer

【解决方案1】：

为了在左序列或右序列之间选择输入，您需要知道序列是否耗尽。您可以通过测试指针来检查它是否超出有效范围。 left < lend 返回 true 如果左边的序列没有用尽，right >= rend 返回true 如果右边的序列用尽。因此，if 将在左侧序列未用尽时采用，并且左侧项目小于右侧项目或右侧序列已用完。

如果您遵循标准库迭代器约定，则永远不会在比较中检查 < 或 >。 left != lend 和 right == rend 在您发布的代码中同样有效。

附：两个不属于您的问题的想法：

如 cmets 中所述，比较中潜伏着未定义的行为。在检查右侧指针的值之前，您需要测试右侧是否已耗尽。。
如果使用正确的比较，归并排序自然是稳定的。您希望从左侧序列中获取任何关系。在您对ints 进行排序的情况下，这并不重要，因为您无法将一个相同的int 与另一个进行区分，但如果这只是较大结构的一部分中的一个关键，它可能会非常重要。只需将< 替换为<= 即可。

综合以上所有建议，您最终得到：

if (left != lend && (right == rend || *left <= *right))

【讨论】：

谢谢！但我继续您的建议并更改了if 测试条件。它工作正常，但我只是想知道那里发生了什么，所以我只是将std::cout << *right 放在第一个 for 循环中，在 if 语句上方。在某些时候，*right 的值为 (-858993460)。我发布的if 测试条件也有同样的问题。当传递的数组按降序排列时，这种情况经常发生。这是否意味着我必须重新编写整个代码？但它可以毫无问题地对数字进行排序。
@DJK，当*right 超出数组末尾时，您将遇到未定义的行为。什么事情都可能发生;你可能会得到一个无意义的数字，你的程序可能会崩溃，或者demons could fly out of your nose。这就是为什么我建议重新安排if 条件，以便首先进行越界测试。没关系，因为|| 是短路的，这意味着如果前半部分为真，它将跳过条件的后半部分。

【解决方案2】：

Hariprasad 是对的。然后你做一个比较left < lend，你比较一些元素的地址。因为数组是一组概念性的地址，所以指针可以像索引和迭代器一样使用。然后您进行比较*left < *right，例如，您当然比较值，并确定它们中的较小值。

【讨论】：

【解决方案3】：

这段代码存在多个问题：

int *rend = &ar[size]; -- 读取超出数组 ar 的末尾
(*left < *right || right >= rend) -- 我认为这应该是 (right > (rend - 1) || (*left > *right)) 以避免阅读超出 ar 的结尾。

您可以通过单步执行初始数组大小为 2 或 3 的代码来自行解决问题。这两种方法都可以快速暴露问题。我在脑海中快速完成了这项工作，但没有使用调试器进行测试。注意事项。

【讨论】：