Question

我有以下代码实现插入排序：

int main()
{   
    const int SIZE = 10;
    int a[SIZE] = {8, 6, 10, 2, 16, 4, 18, 14, 12, 10};

    //insertionSort(a, SIZE);

    // The following code is used in the insertionSort() function call above. To use the function, uncomment the function call above, and comment out the code below

    // Start of code used by insertionSort() function
    int temp;
    for (int i=1; i < SIZE; i++)
    {
        for (int j=i; a[j] < a[j-1]; j--)
        {
            temp = a[j];
            a[j] = a[j-1];
            a[j-1] = temp;
        }
    }
    // End of code used by insertionSort() function

    return 0;   
}

void insertionSort(int a[], const int SIZE)
{
    int temp;
    for (int i=1; i < SIZE; i++)
    {
        for (int j=i; a[j] < a[j-1]; j--)
        {
            temp = a[j];
            a[j] = a[j-1];
            a[j-1] = temp;
        }
    }
}

当在main（）中使用该代码时，该算法工作正常，但是在通过insertSort（）调用该算法时会产生错误的结果。

我已经确定问题是这样的：当j达到0时，内部循环条件（a [j] 0 && a [j]

我想知道为什么仅当循环在insertSort（）中运行而不是在main（）中运行时才会显示这种行为。

Answer 1

此循环

    for (int j=i; a[j] < a[j-1]; j--)
    {
        temp = a[j];
        a[j] = a[j-1];
        a[j-1] = temp;
    }

调用未定义的行为，因为没有检查j是否大于0。

否则，例如当j等于0时，则使用索引-1可以访问数组之外的内容

a[0] < a[-1]

这是一个带有更新循环的演示程序

#include <iostream>
#include <utility>

int main() 
{
    int a[] = { 8, 6, 10, 2, 16, 4, 18, 14, 12, 10 };
    const size_t SIZE = sizeof( a ) / sizeof( *a );

    for ( const auto &item : a ) std::cout << item << ' ';
    std::cout << '\n';

    for ( size_t i = 1; i < SIZE; i++ )
    {
        for ( size_t j = i; j != 0 && a[j] < a[j-1]; --j )
        {
            std::swap( a[j-1], a[j] );
        }
    }

    for ( const auto &item : a ) std::cout << item << ' ';
    std::cout << '\n';

    return 0;
}

其输出为

8 6 10 2 16 4 18 14 12 10 
2 4 6 8 10 10 12 14 16 18

并将算法包含在函数中

#include <iostream>
#include <utility>

void insertionSort( int a[], size_t n )
{
    for ( size_t i = 1; i < n; i++ )
    {
        for ( size_t j = i; j != 0 && a[j] < a[j-1]; --j )
        {
            std::swap( a[j-1], a[j] );
        }
    }
}

int main() 
{
    int a[] = { 8, 6, 10, 2, 16, 4, 18, 14, 12, 10 };
    const size_t SIZE = sizeof( a ) / sizeof( *a );

    for ( const auto &item : a ) std::cout << item << ' ';
    std::cout << '\n';

    insertionSort( a, SIZE );

    for ( const auto &item : a ) std::cout << item << ' ';
    std::cout << '\n';

    return 0;
}

输出与上面显示的相同

8 6 10 2 16 4 18 14 12 10 
2 4 6 8 10 10 12 14 16 18

插入排序算法放在函数中时的行为有所不同

1 个答案: