基数排序循环错误
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【中文标题】基数排序循环错误【英文标题】：Radix Sort Looping Bug 【发布时间】：2013-10-19 20:58:13 【问题描述】：我正在尝试在 C 中为整数实现基数排序，但遇到了一个似乎无法修复的循环错误。这是代码和输出。我不知道确切的错误部分，所以请原谅帖子的长度。
谁能指出我的错误？
#include <stdio.h>
#define BINS 16
#define GROUP 4
int main(int argc, const char *argv[])
int mask = 0xf;
int i, j;
int list[] = 0x65c6, 0xbeb, 0x96ba, 0x9a7d;
int buffer[GROUP];
int *temp, *src_ptr, *dest_ptr;
int cnt[BINS];
int map[BINS];
map[0] = 0;
//init pointers to the list of unsorted numbers and temp buffer
src_ptr = list;
dest_ptr = buffer;
//print unsorted list
putchar('\n');
printf("unsorted list: \n");
for(i = 0; i < GROUP; i++)
printf("int: %d hex: 0x%x ", src_ptr[i], src_ptr[i]);
putchar('\n');
j = 0;
while(j < GROUP)
//initalize the count
for(i = 0; i < BINS; i++)
cnt[i] = 0;
//count significant digits. shifting i * group # of times
for(i = 0; i < GROUP; i++)
cnt[(src_ptr[i] >> i*GROUP) & mask]++;
//initalize the map
map[0] = 0;
for(i = 0; i < BINS; i++)
map[i] = 0;
//compute the map
for(i = 1; i < BINS; i++)
map[i] = (map[i - 1] + cnt[i - 1]);
//shift the elements in buffer[] and list[] via their pointers.
//shifting i * group # of times
for(i = 0; i < GROUP; i++)
dest_ptr[map[(src_ptr[i] >> i*GROUP) & mask]++] = src_ptr[i];
//perform a swap of list[] and buffer[] via their pointers
temp = src_ptr;
src_ptr = dest_ptr;
dest_ptr = src_ptr;
j++;
//print list for reference
putchar('\n');
printf("sorted list: \n");
for(i = 0; i < GROUP; i++)
printf("int: %d hex: 0x%x ", src_ptr[i], src_ptr[i]);
putchar('\n');
//print buffer for reference
putchar('\n');
printf("sorted buffer: \n");
for(i = 0; i < GROUP; i++)
printf("int: %d hex: 0x%x ", dest_ptr[i], dest_ptr[i]);
putchar('\n');
return 0;
输出：
未排序的原始列表： 整数：26054 十六进制：0x65c6 整数：3051 十六进制：0xbeb 整数：38586 十六进制：0x96ba 整数：39549 十六进制：0x9a7d
排序列表： 整数：3051 十六进制：0xbeb 整数：3051 十六进制：0xbeb 整数：3051 十六进制：0xbeb 整数：3051 十六进制：0xbeb
排序缓冲区： 整数：3051 十六进制：0xbeb 整数：3051 十六进制：0xbeb 整数：3051 十六进制：0xbeb 整数：3051 十六进制：0xbeb
【问题讨论】：
你的交换代码：temp = src_ptr; src_ptr = dest_ptr; dest_ptr = src_ptr; 应该引用temp 两次（我的编译器告诉我你做错了，因为它说“错误：变量'temp' set but not used [-Werror=未使用但设置变量]")。你需要让你的编译器产生类似的警告，然后注意它们。交换代码当然应该是：temp = src_ptr; src_ptr = dest_ptr; dest_ptr = temp;。这是一个必要的改变（假设那里需要交换）；这还不够。
【参考方案1】：
代码有两个问题：
你的交换代码：temp = src_ptr; src_ptr = dest_ptr; dest_ptr = src_ptr; 应该引用temp 两次（我的编译器告诉我你做错了，因为它说“error: variable ‘temp’ set but not used [-Werror=unused-but-set-variable]”）。你需要让你的编译器产生类似的警告，然后注意它们。交换代码当然应该是：temp = src_ptr; src_ptr = dest_ptr; dest_ptr = temp;。这是必要的改变；这还不够。
我希望我的代码能够在以下条件下干净地编译：
gcc -g -O3 -std=c11 -Wall -Wextra -Wmissing-prototypes -Wstrict-prototypes -Wold-style-definition -Wold-style-declaration -Werror radixsort.c -o radixsort
您在换班时没有正确使用j。你有：
cnt[(src_ptr[i] >> i*GROUP) & mask]++;
dest_ptr[map[(src_ptr[i] >> i*GROUP) & mask]++] = src_ptr[i];
你需要：
cnt[(src_ptr[i] >> j*GROUP) & mask]++;
dest_ptr[map[(src_ptr[i] >> j*GROUP) & mask]++] = src_ptr[i];
此代码似乎排序正确：
#include <stdio.h>
enum BINS = 16 ;
enum GROUP = 4 ;
enum MASK = 0xF ;
static void dump_array(char const *tag, size_t n, int a[n])
printf("%s:\n", tag);
for (size_t i = 0; i < n; i++)
printf("int: %5d hex: 0x%.4X\n", a[i], a[i]);
int main(void)
int i, j;
int list[] = 0x65C6, 0x0BEB, 0x96BA, 0x9A7D;
int buffer[GROUP];
int *temp, *src_ptr, *dest_ptr;
int cnt[BINS];
int map[BINS];
map[0] = 0;
// init pointers to the list of unsorted numbers and temp buffer
src_ptr = list;
dest_ptr = buffer;
// print unsorted list
dump_array("unsorted list", GROUP, src_ptr);
j = 0;
while (j < GROUP)
// initalize the count
for (i = 0; i < BINS; i++)
cnt[i] = 0;
// count significant digits. shifting i * group # of times
for (i = 0; i < GROUP; i++)
cnt[(src_ptr[i] >> j*GROUP) & MASK]++;
// initalize the map
map[0] = 0;
for (i = 0; i < BINS; i++)
map[i] = 0;
// compute the map
for (i = 1; i < BINS; i++)
map[i] = (map[i - 1] + cnt[i - 1]);
// shift the elements in buffer[] and list[] via their pointers.
// shifting i * group # of times
for (i = 0; i < GROUP; i++)
dest_ptr[map[(src_ptr[i] >> j*GROUP) & MASK]++] = src_ptr[i];
// perform a swap of list[] and buffer[] via their pointers
temp = src_ptr;
src_ptr = dest_ptr;
dest_ptr = temp;
j++;
// print list for reference
dump_array("sorted list", GROUP, src_ptr);
// print buffer for reference
dump_array("sorted buffer", GROUP, dest_ptr);
return 0;
样本输出：
unsorted list:
int: 26054 hex: 0x65C6
int: 3051 hex: 0x0BEB
int: 38586 hex: 0x96BA
int: 39549 hex: 0x9A7D
sorted list:
int: 3051 hex: 0x0BEB
int: 26054 hex: 0x65C6
int: 38586 hex: 0x96BA
int: 39549 hex: 0x9A7D
sorted buffer:
int: 26054 hex: 0x65C6
int: 38586 hex: 0x96BA
int: 39549 hex: 0x9A7D
int: 3051 hex: 0x0BEB
通用代码
上面的代码使用GROUP 用于两个不同的目的。一个是要排序（和打印）的列表的长度。一个是用于进行基数排序的数字组数。下面的代码被概括为将列表大小与基数组分开。它还清理了一些原始代码中未修复的cmets等。
#include <stdio.h>
enum BINS = 16 ;
enum GROUP = 4 ;
enum MASK = 0xF ;
static void dump_array(char const *tag, size_t n, int a[n])
printf("%s:\n", tag);
for (size_t i = 0; i < n; i++)
printf("int: %5d hex: 0x%.4X\n", a[i], a[i]);
int main(void)
int list[] = 0x65C6, 0x0BEB, 0x96BA, 0x9A7D, 0x2917, 0x8A2C, 0xDEAD, 0xBEEF, 0xFACE ;
enum LIST_SIZE = sizeof(list) / sizeof(list[0]) ;
int buffer[LIST_SIZE];
int cnt[BINS];
int map[BINS];
// init pointers to the list of unsorted numbers and temp buffer
int *src_ptr = list;
int *dst_ptr = buffer;
// print unsorted list
dump_array("unsorted list", LIST_SIZE, src_ptr);
for (int j = 0; j < GROUP; j++)
// initalize the count
for (int i = 0; i < BINS; i++)
cnt[i] = 0;
// count significant digits. shifting j * group # of times
for (int i = 0; i < LIST_SIZE; i++)
cnt[(src_ptr[i] >> j*GROUP) & MASK]++;
// initalize the map
for (int i = 0; i < BINS; i++)
map[i] = 0;
// compute the map
for (int i = 1; i < BINS; i++)
map[i] = (map[i - 1] + cnt[i - 1]);
// shift the elements in buffer[] and list[] via their pointers.
// shifting j * group # of times
for (int i = 0; i < LIST_SIZE; i++)
dst_ptr[map[(src_ptr[i] >> j*GROUP) & MASK]++] = src_ptr[i];
// perform a swap of list[] and buffer[] via their pointers
int *tmp_ptr = src_ptr;
src_ptr = dst_ptr;
dst_ptr = tmp_ptr;
// print list for reference
dump_array("sorted list", LIST_SIZE, src_ptr);
// print buffer for reference
dump_array("sorted buffer", LIST_SIZE, dst_ptr);
return 0;
此代码现在假定整数值都在 0x0000..0xFFFF 范围内（每个 4 位的 4 个 nybbles，或 16 位数字）。
样本输出：
unsorted list:
int: 26054 hex: 0x65C6
int: 3051 hex: 0x0BEB
int: 38586 hex: 0x96BA
int: 39549 hex: 0x9A7D
int: 10519 hex: 0x2917
int: 35372 hex: 0x8A2C
int: 57005 hex: 0xDEAD
int: 48879 hex: 0xBEEF
int: 64206 hex: 0xFACE
sorted list:
int: 3051 hex: 0x0BEB
int: 10519 hex: 0x2917
int: 26054 hex: 0x65C6
int: 35372 hex: 0x8A2C
int: 38586 hex: 0x96BA
int: 39549 hex: 0x9A7D
int: 48879 hex: 0xBEEF
int: 57005 hex: 0xDEAD
int: 64206 hex: 0xFACE
sorted buffer:
int: 26054 hex: 0x65C6
int: 38586 hex: 0x96BA
int: 10519 hex: 0x2917
int: 35372 hex: 0x8A2C
int: 39549 hex: 0x9A7D
int: 64206 hex: 0xFACE
int: 3051 hex: 0x0BEB
int: 57005 hex: 0xDEAD
int: 48879 hex: 0xBEEF
【讨论】：
喂！落后你1分钟！ Curse you Red Barron FGITW 再次来袭：D（那是西方最快的枪）。 谢谢。我在我的机器上试过这个版本，它似乎没有正确排序。但是如果我将while循环的终止条件更改为8，即while (j < 8)。它工作正常。有什么建议么？我没有使用dump_array 函数。
不知道。为什么不使用与dump_array() 函数等效的函数？你喜欢多次编写相同的代码吗？这些函数在调试代码时非常有用。如果您尝试对列表中的 4 个以上的项目进行排序，或者您尝试对 0x0000..0xFFFF 范围之外的值进行排序，那么您的原始代码将无法很好地适应。查看我的修订版。
我并不是说我反对使用dump_array 函数，我只是根据您的代码进行了一些快速更改。我同意dump_array 更好。但就我的循环问题而言，即while (j < 8)。我意识到原始代码应该是(while j <= 4)，因为我认为它指的是被排序的整数中的位数。再次感谢您的帮助，代码现在可以正常工作了。以上是关于基数排序循环错误的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章