Java 选择秩算法

下面是选择秩算法的实现，该算法用于查找数组中第k个最小元素之前的元素。有时该程序工作正常，但有时由于堆栈溢出错误（代码段下面的错误）而失败

公共静态整数兰德（整数左，整数右）{
返回left+（int）（Math.random（）*（double）（right-left））；
}
公共静态int-rank（int[]数组，int-left，int-right，int-rank）{
int pivot=rand（左、右）；
int leftend=partition（数组，左，右，数组[pivot]）；
int size=leftend-left+1；
如果（大小==排名+1）{
for（int i=0；i秩）
返回秩（数组、左、左端、秩）；
else返回秩（数组，左端+1，右，秩-大小）；
}   
公共静态int分区（int[]数组、int左、int右、int轴）{
while（true）{
while（左枢轴）
对--；
如果（左>右）
返回左-1；
int temp=数组[左]；
数组[左]=数组[右]；
数组[右]=温度；
}
}

错误：

Exception in thread "main" java.lang.StackOverflowError
    at java.util.Random.nextDouble(Random.java:409)
    at java.lang.Math.random(Math.java:712)
    at mod.rand(mod.java:12)
    at mod.rank(mod.java:16)
    at mod.rank(mod.java:25)

---

我想可能是rand（）导致了这个问题，但我不确定。我也不知道如何解决它。

递归永远不会结束，不是因为输入，而是因为使用了random， 从理论上讲，random每次都可以给你相同的数字。 例如，更改为：

public static int rand(int left, int right)
{
    return right - 1;
}

在输入时尝试：

int[] array= {1,2,11,67,35};
rank(array, 0, 4, 2);

---

在这个输入中，您将得到

java.lang.StackOverflowerError

，因为递归永远不会结束。

StackOverflower的Javadoc说：

由于应用程序递归太深而发生堆栈溢出时引发

由于默认限制非常高，StackOverflowerError通常表示无限递归

要有效诊断此类错误，请使用具有调试支持的体面IDE，为

StackOverflowerError

设置异常断点，运行程序，并在达到断点后检查堆栈中的局部变量

在这里，我们得到以下堆栈：

Random.nextDouble() line: 444 [local variables unavailable] 
Math.random() line: 716 
Test.rand(int, int) line: 5 
Test.rank(int[], int, int, int) line: 9 
Test.rank(int[], int, int, int) line: 18    
Test.rank(int[], int, int, int) line: 18    
Test.rank(int[], int, int, int) line: 18    
Test.rank(int[], int, int, int) line: 18    
Test.rank(int[], int, int, int) line: 18    
Test.rank(int[], int, int, int) line: 18    
Test.rank(int[], int, int, int) line: 18    
Test.rank(int[], int, int, int) line: 18    
Test.rank(int[], int, int, int) line: 18    
Test.rank(int[], int, int, int) line: 18    
Test.rank(int[], int, int, int) line: 18    
Test.rank(int[], int, int, int) line: 18    
Test.rank(int[], int, int, int) line: 18    
...

rank似乎从第18行无限调用自己。让我们通过检查局部变量来验证这一点。对于第18行的最顶层堆栈帧：

left    97  
right   107 
rank    5   
pivot   102 
leftend 107 
size    11

对于下面的一个：

left    97  
right   107 
rank    5   
pivot   101 
leftend 107 
size    11  

下面的那个

left    97  
right   107 
rank    5   
pivot   105 
leftend 107 
size    11

事实上，

left

和

right

在这些堆栈帧中是相同的，即算法停止了进展。我们还看到，即使每次选择不同的轴索引，

leftend

仍然等于

right

查看有问题的数组索引，我们可以看到：

[97]    10  
[98]    10  
[99]    10  
[100]   10  
[101]   10  
[102]   10  
[103]   10  
[104]   10  
[105]   10  
[106]   10  
[107]   10  

看起来您没有处理子范围中所有元素正确相等的特殊情况

实际上，在这种情况下，

partition

将始终返回

right

，而

rank

将使用相同的参数调用自身，无限递归

带回家的信息：

在出现故障时检查程序的状态（例如使用调试器和断点）对于查找错误非常有用

不要忽视角案

---

我假设您希望您的

rand

方法返回一个介于左（包括）和右（包括）之间的数字。但是，Math.random（）方法返回一个介于0.0（包括）和1.0（排除）之间的数字。因此，在正在计算的子数组的大小为2的情况下，（即：左=4，右=5），因此，

rand

函数只能返回4。 尝试在

rand

函数中更改此行，以确保它可以包含上限：

返回left+（int）（Math.random（）*（double）（right-left））；

为了

---

返回left+（int）（Math.random（）*（double）（right-left+1））；

不，可能是

秩（

这就是问题所在。可能你的递归永远不会ends@Kostia你的意思是肯定的，你能给出一个它失败的例子吗，这将使它更容易修复，而不是找到我们自己的例子调用

System.out.println(“left=“+left+”\tright=“+right+”\tleftend=“+leftend”）

紧跟在

int leftend=…；

之后，这样你就可以看到递归调用中的模式，也许可以确定不应该递归的地方，或者递归到过大的子范围的地方t无限递归，通常问题是您在输入到例程的同一子数组上递归调用了例程，或者您没有正确处理子数组长度为零的情况。为什么为4而不是

左
？4甚至不能保证为[left，right]…对于真实随机数，发生这种情况的概率（即使只有两种选择是可能的）是导致堆栈溢出所需的数千次。这种概率非常接近于零，更可能是宇宙射线在计算机内存中翻转了一点导致失败（是的，
random
只是一个伪随机生成器，但是它的分布非常均匀。它不会一直返回相同的数字）。问题是我没有处理子数组中只有两个元素的情况，不像你说的那样。