Quicksort（参考 Cormen 书）中使用的 Hoare 分区代码运行到无限循环

Question

我使用 Cormen Algorithms 书中的 Hoare 分区对 Quicksort 进行编码。我无法在我的代码中发现任何错误，它看起来就像书中的伪代码。

swapping i, j : 0, 8
-2 2 -5 -3 6 0 1 0 -1 4

swapping i, j : 1, 3
-2 -3 -5 2 6 0 1 0 -1 4
p is: 2

swapping i, j : 0, 1
-3 -2 -5 2 6 0 1 0 -1 4
p is: 0

完成上述交换后，此代码最终会在子数组{-3, -2} 上进行分区。对于这个subarray，主元是-3，partition() returns 0 是index (j)。由于该子数组已经在0th index 位置使用枢轴-3 进行了排序，因此每次快速排序时都不会进行任何更改。所以 qsort 永远循环。

谁能告诉我这与书中的 Hoare 分区有何不同，如果相同，为什么这不起作用？

void swap(int *a, int i, int j) {
        cout << "swapping i, j : " << i << ", " << j << endl;
        int tmp = a[i];
        a[i] = a[j];
        a[j] = tmp; }

int partition(int *a, int len) {
        int pivot = a[0];

        int i = -1, j = len;
        while (true) {
               while ( ++i && a[i] < pivot && i< j) {}
               while (--j && a[j] > pivot && i <j) {}
               if (i < j )
                  swap(a, i, j);
               else 
                  return j ;
        } }

void qsort(int a[], int len) {
        int p = partition(a, len);
        cout << "p is: " << p << endl;
        qsort(a, p);
        qsort(a+p, len - p ); }

int main(int argc, char *argv[]) {
        int a[10] = {-1, 2, -5, -3, 6, 0, 1, 0, -2, 4};
        qsort(a, 10); }

Answer 1

在答案中扩展我的评论，partition() 返回 基于 0 的索引，但您需要将数组长度（长度为 基于 1）传递给 @ 987654322@，所以一定是：

void qsort(int a[], int len)
{
    int p = partition(a, len);
    cout << "p is: " << p << endl;
    qsort(a, p + 1); // note p+1 instead of p
    qsort(a + p + 1, len - (p + 1)); // note p+1 instead of p
}

试运行将如下所示：

swapping i, j : 0, 8
-2 2 -5 -3 6 0 1 0 -1 4

swapping i, j : 1, 3
-2 -3 -5 2 6 0 1 0 -1 4
p is: 2

现在您必须调用qsort(a, 3)，因为您想对子数组-2 -3 -5 进行排序。此外，qsort(a+3, 7) 用于子数组2 6 0 1 0 -1 4