Question

我对c ++中的递归有一个非常普遍的问题。为了更好地理解，我使用以下合并排序示例来解释我的不确定性。

   void mergesort (int* first, int* last)
{
   int n = last - first;
   if (n<=1)return;
   int* middle = first + n/2;
   mergesort (first, middle);
   mergesort (middle, last);
   merge (first,middle, last);
}

必须定义函数merge。函数参数int* first,int* last分别指向数组中第一个和最后一个元素的指针。假设数组的长度为10.让我们看看会发生什么：

由于10大于1，我们声明一个指针int* middle = first + 5;。

现在我的问题：我们正在调用mergesort(first, middle)，一旦我们将单个“元素”中的第一个数组拆分，这个递归就会结束。但是mergesort(middle,last)在mergesort(first,middle)终止或同时执行后会执行吗？不知何故，它必须同时出现，否则我们不会将后半部分分成单个“元素”。与上次合并排序相同的问题。那么递归如何执行多个函数调用？

编辑我添加了完整的源代码以及输出：

//Mergesort.cpp
//

#include <iostream>
void merge (int* first, int* middle, int* last)
{
  int n = last - first;
  std::cout<<"merge part, n= " << n<<"\n";
  std::cout<<"merge part, middle= " << *middle << "\n";
  std::cout<<"merge part, last= "<<*last << "\n";
  int* deck = new int[n];

  int* left = first;
  std::cout<<"merge part, left = first " << *left<< "\n";
  int* right = middle;
  std::cout << "merge part, right = middle " << *right << "\n";
  for (int* d = deck; d!=deck+n;++d){
    if (left == middle) *d = *right++;
    else if (right==last ) *d=*left++;
    else if (*left < *right) *d = *left++;
    else *d = *right++;}

  int *d = deck;
  while (first != middle) *first++ = *d++;
  while (middle != last) *middle++ = *d++;

  delete[] deck;
}


void mergesort (int* first, int* last)
{
  int n = last - first;
  if (n <= 1) return;
  std::cout << "n= " << n;
  int* middle = first + n/2;
  std::cout << "first = "<< *first << "middle = "<< *middle<<"\n";
  mergesort (first, middle);
  mergesort (middle, last);
  merge (first, middle, last);
}

int main () 
{
  int a[4]={6,2,1,3};
  int* first = a;
  int* last = a+4;
  mergesort (first, last);
  std::cout<< a[0]<< a[1]<< a[2]<< a[3]<<"\n";
  return 0;
}

输出：

ThinkStation-S20:~/c++/test_files$ ./mergesort 
n= 4first = 6middle = 1
n= 2first = 6middle = 2
merge part, n= 2
merge part, middle= 2
merge part, last= 1
merge part, left = first 6
merge part, right = middle 2
n= 2first = 1middle = 3
merge part, n= 2
merge part, middle= 3
merge part, last= 4197792
merge part, left = first 1
merge part, right = middle 3
merge part, n= 4
merge part, middle= 1
merge part, last= 4197792
merge part, left = first 2
merge part, right = middle 1
1236

Answer 1

像C一样，C ++一个接一个地按顺序执行语句。因此第二次调用mergesort将在第一次返回后发生。通过merge的适当定义，这将很好地工作。我强烈建议您自己尝试该程序，用纸和笔模拟计算机。它不会花太长时间（诚实！）它应该解决你的疑虑。

与quicksort一样，mergesort可以（部分）并行执行。对mergesort的两个递归调用是相互独立的，因此执行可能会重叠。但是，如果没有相当多的额外工作，C ++就不会为你做到这一点。

这是用铅笔和纸做的一种方法，我认为比试图解释printf输出更容易理解。

制作十几张卡片大小的纸张。
从第一次调用mergesort开始，来自main。
抓住其中一张牌，并填写四个变量：first，last，middle，n。
逐步进入mergesort，直到您拨打新电话。在当前卡上写下呼叫的行号，将其放在“堆栈”（从空白处开始），然后继续执行步骤3.
当你到达mergesort的末尾时，丢弃当前的卡并返回到前一个卡，它将位于堆栈的顶部。继续执行步骤4，从mergesort中的下一行开始。
当你完成了所有的牌时，你就完成了。

Answer 2

同时没有任何事情发生，它有助于将每个连续的函数调用视为添加到堆栈。在函数结束时，它会弹出堆栈并继续。

http://www.youtube.com/watch?v=_r0gV2hQYf0

合并排序示例中的c ++递归

2 个答案: