C++ - 仅使用无符号整数实现快速排序？

Posted 2023-02-22

【中文标题】C++ - 仅使用无符号整数实现快速排序？

【英文标题】：C++ - Implementing quicksort using unsigned integers only?

【发布时间】：2014-01-28 18:13:56

【问题描述】：

我有

std::vector<unsigned int> numbers;

那是用数字填充的，需要在不使用 int 索引的情况下快速排序 - 只允许 unsigned int 作为向量索引。

当我将所有“int”转换为“unsigned int”时，我看到的所有快速排序示例都会中断 因为在某些情况下索引可能为 -1（由于 j--）。

编辑：这是一个例子

void quickSort(std::vector<unsigned int> &numbers, unsigned int left, unsigned int right) 
        unsigned int i = left, j = right;
        unsigned int tmp;
        unsigned int pivot = numbers.size()/2;

        /* partition */
        while (i <= j) 
              while (numbers[i] < pivot)
                    i++;
              while (numbers[j] > pivot)
                    j--;
              if (i <= j) 
                    tmp = numbers[i];
                    numbers[i] = numbers[j];
                    numbers[j] = tmp;
                    i++;
                    j--;
              
        ;

        /* recursion */
        if (left < j)
              quickSort(numbers, left, j);
        if (i < right)
              quickSort(numbers, i, right);
  

修改版：http://diogopinho.hubpages.com/hub/easy-quicksort-with-examples

Segfaults 上面的示例，因为如果 j 是 unsigned int 并变为 0，则 j-- 变为一个巨大的数字 (0xffffffff) 并且 (i

【问题讨论】：

如果您看到错误的来源，您应该能够自己解决问题。不看代码就很难猜到。

我会这样做： 1. 给自己一个 C++ 标准库实现，其中std::sort 被实现为快速排序； 2.std::sort(numbers.begin(), numbers.end());

什么是0-1的情况？显示您无法解决如何替换的特定代码。我没有立即明白为什么 QuickSort 实现会在任何地方使用负数。

quicksort()需要有符号值的理由为零。如果你没有找到任何东西，那么你 (a) 看起来不够努力，并且 (b) 自己从未尝试过。因此，请展示 你 是如何做到的，以及如何无法使用 unsigned s。只。此外，给定 std::vector<> 并且不允许使用 std::sort<> 我会首先使用迭代器来实现它。

如果您的参考代码通过减去它们来比较 int，那么它做错了，因为有符号算术的行为在溢出时是未定义的。

【参考方案1】：

如果您查看链接到的包含枢轴描述的页面，则会错误地实现它。这会导致找不到主元并且 j 小于 0。如果主元被正确选择为包含在该范围内的数字，我认为该算法也适用于无符号整数。

【参考方案2】：

这个帖子很老了，但是如果有人仍然需要，他可以找到一个可以容忍无符号整数索引的实现here

int partition(int *a,int start,int end)

    int pivot=a[end];
    //P-index indicates the pivot value index

    int P_index=start;
    int i,t; //t is temporary variable

    //Here we will check if array value is 
    //less than pivot
    //then we will place it at left side
    //by swapping 

    for(i=start;i<end;i++)
    
        if(a[i]<=pivot)
        
            t=a[i];
            a[i]=a[P_index];
            a[P_index]=t;
            P_index++;
        
     
     //Now exchanging value of
     //pivot and P-index
      t=a[end];
      a[end]=a[P_index];
      a[P_index]=t;

     //at last returning the pivot value index
     return P_index;
 
 void Quicksort(int *a,int start,int end)
 
    if(start<end)
    
         int P_index=partition(a,start,end);
             Quicksort(a,start,P_index-1);
             Quicksort(a,P_index+1,end);