我的 C++ 合并排序程序有什么问题？

Question

我在这个实现上陷入了僵局。我的 n2 变量在子数组的合并过程中被覆盖，这可能是什么原因造成的？我尝试过硬编码值，但它似乎不起作用。

#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <ctime> // For time(), time(0) returns the integer number of seconds from the     system clock
#include <iomanip>
#include <algorithm> 
#include <cmath>//added last nite 3/18/12 1:14am

using namespace std;

int size = 0;

void Merge(int A[], int p, int q, int r)
{
    int i,
        j,
        k,
        n1 = q - p + 1,
        n2 = r - q;

    int L[5], R[5];

    for(i = 0; i < n1; i++)
        L[i] = A[i];

    for(j = 0; j < n2; j++)
        R[j] = A[q + j + 1];

    for(k = 0, i = 0, j = 0; i < n1  && j < n2; k++)//for(k = p,i = j = 1; k <= r; k++)
    {
        if(L[i] <= R[j])//if(L[i] <= R[j])
        {
            A[k] = L[i++];
        } else {
            A[k] = R[j++];
        }
    }
}

void Merge_Sort(int A[], int p, int r)
{
    if(p < r)
    {
        int q = 0;
        q = (p + r) / 2;
        Merge_Sort(A, p, q);
        Merge_Sort(A, q+1, r);
        Merge(A, p, q, r);
    }
}

void main()
{
    int p = 1,
        A[8];

    for (int i = 0;i < 8;i++) {
        A[i] = rand();
    }
    for(int l = 0;l < 8;l++)
    {
        cout<<A[l]<<"  \n";
    }
    cout<<"Enter the amount you wish to absorb from host array\n\n";
    cin>>size;
    cout<<"\n";
    int r = size; //new addition
    Merge_Sort(A, p, size - 1);

    for(int kl = 0;kl < size;kl++)
    {
        cout<<A[kl]<<"  \n";
    }

}

Answer 1

您使用什么工具来编译程序？有一些标志可以打开检查这类事情，例如gcc（例如 -fmudflap，我没用过，但它看起来很有用）。

如果您可以使用调试器（例如 gdb），您应该能够为变量 n2 添加“数据监视”，并且调试器将在检测到任何写入 n2 的内容时停止程序。这应该可以帮助您追踪错误。或者试试valgrind。

暂时停止此类错误的一种简单技术是在被丢弃的错误周围放置一些虚拟变量，因此：

int dummy1[100];
int n2 = r - q;
int dummy2[100];

int L[5], R[5];

变量被丢弃通常是由超出数组范围的代码编写引起的。 罪魁祸首可能是R[5]，因为这可能是最接近的。您可以查看假人以查看正在编写的内容，并且可以从中推断出正在发生的事情。

另一种选择是让所有数组都变大，同时跟踪问题。再次将超出正确范围的值设置为已知值，并检查那些应该不变的值。

你可以做一个小宏来做这些检查，然后把它放在任何方便的地方。

Answer 2

我之前使用过类似的 Merge 功能，但它似乎无法正常工作。然后我重新设计，现在它工作得很好。下面是重新设计的 C++ 中合并函数的函数定义。

void merge(int a[], int p, int q, int r){
    int n1 = q-p+1;             //no of elements in first half
    int n2 = r-q;               //no of elements in second half
    int i, j, k;

    int * b = new int[n1+n2];   //temporary array to store merged elements

    i = p;
    j = q+1;
    k = 0;
    while(i<(p+n1) && j < (q+1+n2)){     //merging the two sorted arrays into one
        if( a[i] <= a[j]){
            b[k++] = a[i++];
        }
        else 
            b[k++] = a[j++];
    }

    if(i >= (p+n1))         //checking first which sorted array is finished
        while(k < (n1+n2))      //and then store the remaining element of other 
            b[k++] = a[j++];    //array at the end of merged array.
    else
        while(k < (n1+n2))
            b[k++] = a[i++];

    for(i = p,j=0;i<= r;){      //store the temporary merged array at appropriate  
        a[i++] = b[j++];        //location in main array.
    }

    delete [] b;
}

希望对你有帮助。

Answer 3

void Merge(int A[], int p, int q, int r)
{
    int i,
        j,
        k,
        n1 = q - p + 1,
        n2 = r - q;

    int L[5], R[5];

    for(i = 0; i < n1; i++)
        L[i] = A[i];

您只分配L[5]，但您使用的n1 绑定是基于输入q 和p——并且允许调用者调用具有q 和@ 值的函数987654328@ 允许在L[] 的范围之外写入。这可以表现为覆盖任何其他自动变量，但由于它是未定义的行为，几乎任何事情都可能发生。 （包括security vulnerabilities。）

我不知道解决这个问题的最佳方法是什么——我不明白为什么你在Merge() 中有固定长度的缓冲区，我没有仔细阅读以发现原因——但是你当i 大于或等于5 时，不应访问L[i]。

整个对话也适用于R[]。而且，由于*A 被传递给Merge()，因此确保对它的数组访问也始终处于绑定状态是有意义的。 （我没有发现它们越界，但由于这段代码无论如何都需要重新编写，我不确定是否值得我仔细寻找它们。）