Question

我有一个N个数字的向量，我想找到数组中的第n个数字。我正在使用快速排序的变体，但我有时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唯一的选项。一个数字可以在数组中多次出现，所以如果我为N选择10并且我想找到第一个最大数字，我可能会在左数组中以{9,9}结束导致无限循环。我该怎么做才能解决这个问题？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;

}

Answer 1

因为你无论如何都要创建新的向量（我想因为你不想改变输入向量），你也可以避免将pivot元素放到左边或右边。在这种情况下，如果枢轴结果是你正在寻找的元素，它将被else return pivot捕获，并且如果你最终得到的是退化情况，其中分区都是相同的元素，那么什么都不会放在左侧或右侧，并正确返回分区的单个值。

快速排序避免此问题的方法是永远不要将pivot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，它仍然会比它更短。尽管塞奇威克确实讨论了改进快速排序在具有许多重复元素的向量上的表现的方法，但这对于快速排序来说是微妙的，很少有解释。

Answer 2

检查任何一个子数组是否为空将有助于检测无限循环，并在其他一些情况下也会崩溃。

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且另一个数组填充相同值时，才能进行无限循环。

找到第n个最大数无限循环C ++

2 个答案: