快速排序 java.lang.StackOverflowError

Question

我正在尝试计算快速排序算法在三种情况下的执行时间“中枢轴，第一个枢轴，随机枢轴”数组已经排序。

mid pivot 和 random 适用于任何大小，但如果大小大于 25000，第一个 pivot 情况会产生 stackoverflow。

代码如下：

static void q_sort( int left, int right)
{

int pivot;
int l_hold, r_hold;

  l_hold = left;
  r_hold = right;
  pivot = array[left];
  while (left < right)
  {
    while ((array[right] >= pivot) && (left < right))
      right--;
    if (left != right)
    {
      array[left] = array[right];
      left++;
    }
    while ((array[left] <= pivot) && (left < right))
      left++;
    if (left != right)
    {
      array[right] = array[left];
      right--;
    }
  }
  array[left] = pivot;
  pivot = left;
  left = l_hold;
  right = r_hold;
  if (left < pivot)
    q_sort(left,(int) pivot-1);
  if (right > pivot)
    q_sort( (int)pivot+1, right);
}

这是调用代码：

double startTime1 = System.currentTimeMillis();
q_sort(0,size -1);
double stopTime1 = System.currentTimeMillis();
double elapsedTime1 = stopTime1 - startTime1;      
System.out.println(elapsedTime1);

Answer 1

您没有说明数组是如何生成的，但我怀疑它已经排序了。

问题如下：如果对已排序的数组进行快速排序，则第一个枢轴会导致以下递归：0..24999, 1..24999, 2..24999, 3..24999, 4..24999占用大量堆栈空间并导致堆栈溢出。这是因为数组是 0..24999，pivot 是 0，那么第二个分区就会变成 1..24999。

您应该消除其中一个尾调用。要消除哪个尾调用取决于哪个分区更小。您希望递归处理尽可能少的数据。其中一个递归被简单地替换为循环。这个尾递归消除已经在Quicksort and tail recursive optimization进行了解释

无论如何，我建议使用现有的快速排序算法而不是自己编写代码，除非这是一个家庭作业问题。