使用 Hoare 分区进行快速排序

Question

在阅读了有关它的 Wikipedia 文章后，我在 C++ 中实现了快速排序。只是想恢复我对学校的记忆，为换工作的面试做准备。

这是我的实现

#include <vector>

size_t partition(std::vector<int> & inputs, size_t leftIndex, size_t rightIndex)
{
    int pivotValue = inputs[leftIndex];
    size_t i = leftIndex - 1;
    size_t j = rightIndex + 1;

    while (true)
    {
        while (inputs[++i] < pivotValue);
        while (inputs[--j] > pivotValue);

        if (i >= j)
        {
            return j;
        }

        std::iter_swap(inputs.begin() + i, inputs.begin() + j);
    }

    return 0;
}

void sort(std::vector<int> & inputs, size_t leftIndex, size_t rightIndex)
{
    if (leftIndex < rightIndex)
    {
        size_t pivot = partition(inputs, leftIndex, rightIndex);
        sort(inputs, leftIndex, pivot);
        sort(inputs, pivot + 1, rightIndex);
    }
}

int main()
{
    std::vector<int> inputs = { 3,7,1,2,9,5,4,0,8,6 };
    sort(inputs, 0, inputs.size() - 1);

    return 0;
}

到目前为止，我提出的所有测试输入似乎都可以正常工作。

为了清楚起见，从这里编辑

如果我们改变

        if (i >= j)
        {
            return j;
        }

到

        if (i > j)
        {
            return j;
        }
        else if(i == j)
        {
            return j;
        }

我的问题是，哪一组输入会执行下面的分区函数块？

        if (i > j)
        {
            return j;
        }

Answer 1

出现了混乱，因为我错误地实现了算法。正如几个用户在原始问题的 cmets 中指出的那样（在编辑之前），*上的列表使用 do/while 而不是一段时间，这样 i 的增量和 j 的减量发生在条件评估之前.

我原以为没有功能差异，但确实存在。

所以，给定一个等价的配分函数：

size_t partition(std::vector<int> & inputs, size_t leftIndex, size_t rightIndex)
{
    int pivotValue = inputs[leftIndex];
    size_t i = leftIndex - 1;
    size_t j = rightIndex + 1;

    while (true)
    {
        while (inputs[++i] < pivotValue);
        while (inputs[--j] > pivotValue);

        if (i >= j)
        {
            return j;
        }

        std::iter_swap(inputs.begin() + i, inputs.begin() + j);
    }

    return 0;
}

很明显，当循环将每个边界处的标记更靠近中间时，当它们指向相同的元素或相互交叉时，对 i >= j 的检查将得到真正的命中。

通过修复增量和减量循环，主循环的每次迭代都会发生增量和减量。而以前，他们没有。

和往常一样，在处理算法时，在纸上一步一步地进行，它就会变得清晰。

Answer 2

while (true) { ... } 的正文中没有 break，因此它之后的任何内容都无法访问。

随着您的测试用例运行完成，并且没有抛出或捕获异常，这意味着它们必须全部点击return j;，每次你@987654324 @ed。