仅当最后一个值最大时，快速排序功能才有效

Question

我正在尝试在 C 中练习使用快速排序。我的程序是一个简单的结构数组，它接受命令行参数（name1 age 1 name2 age2...等）并按降序输出所述年龄。

只有在最后输入的年龄最大时才能正常工作。除此之外，我要么没有输出，要么没有 Seg Fault 11。有人有什么想法吗？

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#define NameLen 80
void print_struct();

struct people
{
char name [NameLen + 1];
int age;
}; //defining a structure//

typedef struct people PERSON;
void quicksort(struct people list[],int,int);
int main(int argc, const char * argv[])

{
int i,j;
j = 0;
int l = ((argc/2)-1);


struct people list[l]; //maximum size of array of structs


   if (argc %2 == 0) //if the number of arguments is an even number
{

printf("Invalid Arguments!\n");
printf("Usage : ./hw5 name1 age1 name2 age2 ... "); //print error message and correct program usage
    exit(0);
}

printf("You have entered %d persons(s) into the program \n",(argc/2));

for (i=1; i < argc; i+=2)

{
    strcpy(list[j].name, argv[i]);
    list[j].age = atoi(argv[i+1]);
    if(list[j].age == 0)
    {
        printf("...Invalid age <=0. Try again.\n");

        exit(0);
    }
    j++;

}
   printf("Unsorted Names: \n");
    print_struct(&list,argc);

printf ("Sorted by Age: \n");
quicksort(list,0 ,j);
for(i=0;i<j;i++){
  printf("Name : %s| Age : %d\n", list[i].name, list[i].age);}//possible error here?

//Quicksort Function

Answer 1

也许问题在于 j 的值。 j 是列表的长度吗？还是列表的长度 - 1？

这似乎是你想要的： j = 列表长度

printf ("Sorted by Age: \n");
quicksort(list,0 ,j-1);
for(i=0;i<j;i++){
  printf("Name : %s| Age : %d\n", list[i].name, list[i].age);}

Answer 2

快速排序功能很好。问题是你说错了：

quicksort(list,0 ,j);

您为first 和last 传递的值表示第一个和最后一个元素的索引。从您如何使用j 循环遍历元素可以看出，j 是元素的数量。这意味着最后一个元素的索引为j-1。

因此，您为last 传递了一个值，该值是数组末尾之后的一个元素。然后，当您尝试读取/写入此虚假元素时，您会调用 undefined behavior，这在您的情况下（幸运的是）会导致段错误。

传入最后一个元素的实际索引（即比大小小一），它运行成功。

quicksort(list,0 ,j - 1);

Answer 3

您的循环不正确：

    while(list[i].age<=list[pivot].age&&i<last)
        i++;

此循环可能以i == last 结束，这很糟糕，因为您尝试交换值，这将超出数组的范围。

    while(list[j].age>list[pivot].age)
        j--;

这里，由于j 以last 开头，因此您可以从数组外部读取开始。

一种可能的补救方法是先向后移动j，然后进行测试（do-while 风格）。然后，递增i，针对递减的j 进行测试。

    do --j; while(list[j].age>list[pivot].age);
    do ++i; while(list[i].age<=list[pivot].age&&i<j);

Answer 4

我使代码稍微简单了一点（将字符数组更改为仅一个字符以使其尽可能简单）。 我的想法是，当你打电话时：

quicksort(list,0 ,j);

你应该调用的是：

quicksort(list,0 ,j-1);

因为最后一个参数必须是数组长度减1，最后一个位置。

在运行您的代码或我修改的代码时，我没有遇到段错误，如果可能，请仔细检查您用作输入的字符串。

这是“我的”代码版本。

希望对你有帮助。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#define NameLen 80
void print_struct();

struct people
{
    char name;
    int age;
}; //defining a structure//

typedef struct people PERSON;
void quicksort(struct people list[],int,int);

int main(int argc, const char * argv[])
{
    int i,j;
    j = 10;
    struct people list[10]; //maximum size of array of structs

    for (i=0; i < 10; i++)
    {
        list[i].name = 'a';
        list[i].age = 10-i;
    }

    printf("Unsorted Names: \n");
    for(i=0;i<j;i++){
        printf("Name : %c| Age : %d\n", list[i].name, list[i].age);}//possible error here?

    printf ("Sorted by Age: \n");
    quicksort(list,0 ,j-1);
    for(i=0;i<j;i++){
        printf("Name : %c| Age : %d\n", list[i].name, list[i].age);}//possible error here?
}

void quicksort(struct people list[],int first,int last)
{
  struct people temp;
  int i,j,pivot;

  if(first<last){
        pivot=first;
        i=first;
        j=last;

        while(i<j)
        {
            while(list[i].age<=list[pivot].age&&i<last)
                i++;
            while(list[j].age>list[pivot].age)
                j--;
            if(i<j){
                temp=list[i];
                list[i]=list[j];
                list[j]=temp;
            }
        }

    temp=list[pivot];
    list[pivot]=list[j];
    list[j]=temp;
    quicksort(list,first,j-1);
    quicksort(list,j+1,last);
  }
}

Answer 5

应用所有 cmets 后，这是生成的代码，它可以干净地编译，但由于缺少两个函数而无法链接：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

#define NAME_LEN (80)


struct people
{
    char name [NAME_LEN + 1];
    int age;
}; //defining a structure//

typedef struct people PERSON;

// print_struct( ptrToList, numElements )
void print_struct( PERSON *, int );

// quicksort( ptrToList, firstOffset, numElements )
void quicksort(struct people list[],int,int);


int main(int argc, const char * argv[])
{
    //int i,j;
    //j = 0;
    //int l = ((argc/2)-1);
    int l = argc/2;

    struct people list[l]; //maximum size of array of structs

    if (argc %2 == 0) //if the number of arguments is an even number
    {
        //printf("Invalid Arguments!\n");
        fprintf( stderr, "Invalid Arguments!\n" );

        //printf("Usage : ./hw5 name1 age1 name2 age2 ... "); //print error message and correct program usage
        fprintf( stderr, "Usage : %s name1 age1 name2 age2 ... ", argv[0]);

        // exit(0);
        exit( EXIT_FAILURE );
    }

    //printf("You have entered %d persons(s) into the program \n",(argc/2));
    printf("You have entered %d persons(s) into the program \n", l);

    //for (int i=1; i < argc; i+=2)
    for (int i=1, j=0; j < l; i+=2, j++)
    {
        //strcpy(list[j].name, argv[i]);
        memset( list[i].name, '\0', NAME_LEN+1);
        strncpy( list[j].name, argv[i], NAME_LEN );
        list[j].age = atoi(argv[i+1]);

        if(list[j].age == 0)
        {
            fprintf( stderr, "...Invalid age <=0. Try again.\n");

            //exit(0);
            exit( EXIT_FAILURE );
        }
        //j++;
    }

    printf("Unsorted Names: \n");
    //print_struct(&list,argc);
    print_struct( list, l );

    //printf ("Sorted by Age: \n");
    //quicksort(list,0 ,j);
    quicksort( list, 0, l ); 

    printf ("Sorted by Age: \n");
    // //for(i=0;i<j;i++)
    //for( int i=0; i<l; i++ )
    //{
    //  printf("Name : %s| Age : %d\n", list[i].name, list[i].age);
    //}//possible error here?
    //}
    print_struct( list, l);
} // end function: main


//Quicksort Function