Question

def quicksort_stable(l):
    if not l:
        return l
    else:
        pivot = l[0]
        return quicksort_stable([x for x in l if x < pivot]) \
                + [x for x in l if x == pivot] \
                + quicksort_stable([x for x in l if x > pivot])    

def quicksort_inplace(l):
    def partition(start_idx, end_idx):
        left_idx = start_idx + 1
        right_idx = end_idx
        while True:
            while left_idx <= right_idx and l[left_idx] <= l[start_idx]:
                left_idx += 1
            while right_idx >= left_idx and l[right_idx] >= l[start_idx]:
                right_idx -= 1

            if right_idx < left_idx:
                break
            else:
                l[left_idx], l[right_idx] = l[right_idx], l[left_idx]

        l[start_idx], l[right_idx] = l[right_idx], l[start_idx]     

        return right_idx

    def qs(start_idx, end_idx):
        if start_idx < end_idx:
            split_idx = partition(start_idx, end_idx)
            qs(start_idx, split_idx - 1)
            qs(split_idx + 1, end_idx)

    qs(0, len(l) - 1)
    return l

if __name__ == '__main__':

    import random

    l1 = [random.randint(0, 9) for x in range(10000)]
    l2 = [x for x in l1]

    l1 = quicksort_stable(l1)
    quicksort_inplace(l2)

我故意选择第一个元素作为支点而不是随机化，以确保两个实现的行为方式相同。

两种实现都是递归实现的。在调用堆栈中，似乎quicksort_inplace应该占用O（lg n）空间，而quicksort_stable应该占用O（n）空间，因为它每次递归时都会创建一个新列表。

然而，quicksort_inplace导致“超出最大递归深度”，而quicksort_stable工作正常。

为什么会这样？

Answer 1

我认为这种行为的原因是你的列表包含大量的重复（每个元素出现~1000次），你被欺骗了＃34;通过立即收集所有等于pivot的元素并且不回复它们来实现 stable 版本（这当然很棒！）。

所以要真正比较这两个程序，它应该是这样的：

    def quicksort_stable(l):
        if not l or len(l)==1:
            return l
        else:
            pivot = l[0]
            rst = l[1:]
            return quicksort_stable([x for x in rst if x < pivot]) \
                    + [pivot] \
                    + quicksort_stable([x for x in rst if x >= pivot])

另外，为了获得上述版本的破坏性（inplace）版本，您应该在第二个时更改条件，而大于（以便在 right_idx右侧有不少于 pivot 的元素，即

        while right_idx >= left_idx and l[right_idx] > l[start_idx]:

如果你这样做，你会发现这两个程序都会导致数组上的堆栈溢出，其中包含来自范围（0,9）的10000个元素（另请注意范围（0， 99）情况并非如此，因为它们需要更少的＆＃34;削减＆＃34;）。

Quicksort：非就地实施工作。就地实现超过最大递归深度。为什么？

1 个答案: