使用 printf 时合并排序输出发生变化

Question

在尝试在 C 中构建归并排序作为练习时，我遇到了一个奇怪的问题，即算法的输出会随着 printf 的存在而变化。让我进一步详细说明。我有一个“MergeSort.h”文件，其中我的合并排序算法如下：

#ifndef _MSORT_H_
#define _MSORT_H_

void merge(int a[],int lo,int mi,int hi){
    int n1 = (mi - lo) +1;
    int n2 = hi - mi;
    int left[n1];
    int right[n2];
    int i;
    int j;
    int k;
    for(i = 0;i < n1;i++){
        left[i] = a[lo+i];
    }
    for(j = 0;j < n2;j++){
        right[j] = a[mi+j+1];
    }
    i = 0;
    j = 0;
    for(k = lo;k <= hi;k++){
        if(left[i] < right[j]){
            a[k] = left[i];
            i = i + 1;
        }else{
            a[k] = right[j];
            j = j+1;
        }
    }

}

void msorthelper(int a[],int p,int r){
    if(p < r){
        int mid = (p + r)/2;
        msorthelper(a,0,mid);
        msorthelper(a,mid+1,r);
        merge(a,p,mid,r);
    }
}

void msortex(int a[],int size){
    msorthelper(a,0,size-1);
    int counter;
    for(counter = 0;counter < size;counter++){
        printf(" %d ",a[counter]);
    }
}
#endif

我在 sorttester.c 中有对应的排序测试器：

#include <stdio.h>
#include "mergesort.h"

int main(){

    int out[] = {8,1,6};
    msortex(out,3);

}

运行 sorttester 的输出如下：

1 0 0

现在有趣的部分是，当我将任何 printf 语句放在合并的开头时，会生成正确的输出。这是一个例子：

    #ifndef _MSORT_H_
    #define _MSORT_H_

    void merge(int a[],int lo,int mi,int hi){
        printf("Hello\n"); 
        int n1 = (mi - lo) +1;
        int n2 = hi - mi;
        int left[n1];
        int right[n2];
        .................Rest of the code.....

现在的输出是：

你好你好 1 6 8

这是数组 8 6 1 的正确排序顺序。

有人能告诉我我在这里可能做错了什么，导致输出因 printf 的存在而急剧下降吗？

谢谢

Answer 1

看看你的合并部分代码：

for(k = lo;k <= hi;k++){
    if(left[i] < right[j]){
        a[k] = left[i];
        i = i + 1;
    }else{
        a[k] = right[j];
        j = j+1;
    }
}

假设

left[] = {1, 2}
right[] = {3, 4, 5}

在合并循环 (k) 的 2 次迭代后，“i”的值将是 2。从​​现在开始，您将尝试比较

left[2] < right[j]

这是无效的，因为left[2]会引用一些随机内存（左数组大小只有2，所以索引2的元素不存在，只有0和1）

因此，如果您为 i 和 j 值添加保护，例如将第一个 if 条件更改为：

if(i != n1 && (j == n2 || left[i] < right[j])){

你应该没事的。

无论如何，我也应该告诉你，你不应该用非 const 的值声明数组大小，例如：

int left[n1];
int right[n2];

它实际上是按标准禁止的。您应该动态分配它，使用向量（如果是 C++）或将它们声明为具有足够大的全局（最大 n 值）