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我有一个包含 N 个数字的向量，我想在数组中找到第 n 个数字。我正在使用快速排序的变体，但有时会遇到无限循环的问题，我认为如果最大的数字是两个数组中的唯一选项。一个数字可以在数组中出现多次，例如，如果我为 N 选择 10 并且我想找到第一个最大的数字，我可能会在左侧数组中以 {9,9} 结束，从而导致无限循环。我能做些什么来解决这个问题？这是我的代码。

#include <iostream>
#include <time.h>
#include <stdlib.h>
#include <vector>

using namespace std;
int partition(int n, int arrsize, vector<int> intarr); //pass vector by val

int main() {

    int n, N;

    cout << "Please enter n: " << endl;
    cin >> n;
    cout << "Please enter N: " << endl;
    cin >> N;

    vector<int> array;
    srand(time(NULL));

    for(i=0; i < N; i++) {
        array.push_back(1 + rand() % N);
        cout << array.at(i) << ", ";
    }

    //Get the nth largest value of array[N]
    int arraylen = array.size();
    cout << "\nArraylen is " <<  arraylen << endl;
    int result = partition(n, arraylen, array);

    cout << "The " << n << "th largest number is: " << result <<endl;

    return 0;
}

int partition(int n, int arrsize, vector<int> intarr) {
    //1. Get a random value from the array:
        int random = rand() % arrsize;
        int pivot = intarr.at(random);

    //2. Partition the array into 2 halves left < pivot > right
        vector<int> left;
        vector<int> right;

        for(int j=0; j < arrsize; j++) {
            if (intarr[j] >= pivot)
                left.push_back(intarr[j]);
            else if (intarr.at(j) < pivot)
                right.push_back(intarr[j]);
            else continue;
        }

        cout << "\n \n" << "Left = ";

        for(int k = 0; k < left.size(); k++) {
            cout << left.at(k) << ", ";
        }

        cout << endl << "Right = ";

        for(int k = 0; k < right.size(); k++) {
            cout << right.at(k) << ", ";
        }

        int leftlen = left.size();
        int rightlen = right.size();

        if (n < leftlen)
            return partition(n, leftlen, left);

        else if (n > (arrsize - rightlen)) {
            n = n - (leftlen);
            return partition(n, rightlen, right);
        }

        else return pivot;

}
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由于无论如何您都在创建新向量（我想是因为您不想改变输入向量），因此您最好避免将枢轴元素放入左侧或右侧。在这种情况下，如果枢轴是您要查找的else return pivot元素，它将被或正确，并且将正确返回分区的单个值。

快速排序避免这个问题的方法是永远不要将枢轴元素放入正在排序的子向量中；因此，即使其中一个向量最终都是相同的元素，它仍然会比原来更短。这是快速排序的一个微妙之处，很少得到很好的解释，尽管 Sedgwick 确实讨论了提高快速排序在具有许多重复元素的向量上的性能的方法。

于 2012-11-17T00:35:33.593 回答
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检查任一子数组是否为空将有助于检测无限循环，以及在某些其他情况下的崩溃。

int leftlen = left.size();
int rightlen = right.size();
if (leftlen == 0 || rightlen == 0) /* break processing */

编辑只有当其中一个数组为 0 并且另一个数组填充相同的值时，才可能出现无限循环。

于 2012-11-17T00:08:27.653 回答