Question

我正在实施Strassen's matrix multiplication algorithm作为作业的一部分。我已正确编码，但我不知道为什么它会给出分段错误。我在main中将strassen（）称为 strassen（0，n，0，n）; 。 n是用户给出的数，是2的幂，它是矩阵的最大尺寸（2D阵列）。它没有给n = 4的段错误，但是对于n = 8,16,32，它给出了段错误。代码如下所示。

    void strassen(int p, int q, int r, int s)
    {
        int p1,p2,p3,p4,p5,p6,p7;   
        if(((q-p) == 2)&&((s-r) == 2))
        {
            p1 = ((a[p][r] + a[p+1][r+1])*(b[p][r] + b[p+1][r+1]));
            p2 = ((a[p+1][r] + a[p+1][r+1])*b[p][r]);
            p3 = (a[p][r]*(b[p][r+1] - b[p+1][r+1]));
            p4 = (a[p+1][r+1]*(b[p+1][r] - b[p][r]));
            p5 = ((a[p][r] + a[p][r+1])*b[p+1][r+1]);
            p6 = ((a[p+1][r] - a[p][r])*(b[p][r] +b[p][r+1]));
            p7 = ((a[p][r+1] - a[p+1][r+1])*(b[p+1][r] + b[p+1][r+1]));
            c[p][r] = p1 + p4 - p5 + p7;
            c[p][r+1] = p3 + p5;
            c[p+1][r] = p2 + p4;
            c[p+1][r+1] = p1 + p3 - p2 + p6;
        }
        else
        {
            strassen(p, q/2, r, s/2);
            strassen(p, q/2, s/2, s);
            strassen(q/2, q, r, s/2);
            strassen(q/2, q, s/2, s);
        }
    }

Answer 1

你的else块中的一些条件是无限递归的（至少第二个和第四个，没有检查另一个）。用笔和纸很容易证明这一点：例如
对于`0,8,0,8，strassen(p, q/2, s/2, s)将在每次迭代时产生：

1) 0, 4, 4, 8

2) 0, 2, 4, 8

3) 0, 1, 4, 8

4) 0, 0, 4, 8

5) 0, 0, 4, 8

...

并且因为这些结果都没有通过你的

if(((q-p) == 2)&&((s-r) == 2))

测试，该函数将运行（我怀疑分支，因为第4个函数有同样的问题......）直到堆栈结束命中，导致分段错误。

无论如何，如果你在else块中尝试做的是递归地将矩阵一分为二，那么更好的尝试将是这样的：

strassen(p, (q+p)/2, r, (r+s)/2);                                               
strassen(p, (q+p)/2, (r+s)/2, s);                                               
strassen((q+p)/2,q, (r+s)/2, s);                                                
strassen((q+p)/2,q, r, (r+s)/2);

（请记住，我没有检查此代码）

Answer 2

void strassen(int p, int q, int r, int s)
{
    int p1,p2,p3,p4,p5,p6,p7;   
    if(q-p == 2 && s-r == 2)
    {
        p1 = (a[p][r] + a[p+1][r+1])   * (b[p][r] + b[p+1][r+1]);
        p2 = (a[p+1][r] + a[p+1][r+1]) * b[p][r];
        p3 = a[p][r]                   * (b[p][r+1] - b[p+1][r+1]);
        p4 = a[p+1][r+1]               * (b[p+1][r] - b[p][r]);
        p5 = (a[p][r] + a[p][r+1])     * b[p+1][r+1];
        p6 = (a[p+1][r] - a[p][r])     * (b[p][r] +b[p][r+1] );
        p7 = (a[p][r+1] - a[p+1][r+1]) * (b[p+1][r] + b[p+1][r+1]);
        c[p][r] = p1 + p4 - p5 + p7;
        c[p][r+1] = p3 + p5;
        c[p+1][r] = p2 + p4;
        c[p+1][r+1] = p1 + p3 - p2 + p6;
    }
    else
    {
        if (q/2-p >= 2 && s/2-r >= 2) strassen(p, q/2, r, s/2);
        if (q/2-p >= 2 && s-s/2 >= 2) strassen(p, q/2, s/2, s);
        if (q-q/2 >= 2 && s/2-r >= 2) strassen(q/2, q, r, s/2);
        if (q-q/2 >= 2 && s-s/2 >= 2) strassen(q/2, q, s/2, s);
    }
}

但更简单的递归限制器将在函数的开头，如：

{
    int p1,p2,p3,p4,p5,p6,p7;   
    if(q-p < 2 || s-r < 2) return;
    if(q-p == 2 && s-r == 2)
    { ...

递归函数中的分段错误

2 个答案: