快速排序实现：堆栈级别太深（SystemStackError）答案

【问题标题】：quicksort implementation: stack level too deep (SystemStackError)快速排序实现：堆栈级别太深（SystemStackError）
【发布时间】：2011-11-08 22:10:39
【问题描述】：

所以我试图在 ruby 中实现快速排序，但我收到了这个错误 `quicksort': stack level too deep (SystemStackError)

def quicksort(array)
  if array.length <= 1
    return array
  end
  less = Array.new
  greater = Array.new
  pivot = array[array.length/2]
  array.each do |x|
    if x < pivot
      less << x
    else 
      greater << x
    end
  end
  return quicksort(less) << pivot << quicksort(greater)
end

编辑我将else 更改为elsif x > pivot，它似乎可以工作。

【问题讨论】：

快速排序最多可以使用 n 层堆栈（在病态的情况下），其中 n 是输入元素的数量。如果达到这种情况，那么只需增加堆栈大小、选择更好的枢轴方法（这只会减少病态的坏情况）或更改快速排序实现即可修复它。如果它发生在一个小的 n 上，那么终端条件当然是错误的 :) 导致这个异常的 [smallest] 输入是什么？
在什么情况下会出现此错误？
我改变了 else => elsif x > pivot 并且它似乎工作了。

标签： ruby algorithm

【解决方案1】：

当我生成一个用于测试的数组时，您的算法对我有用，甚至可以达到 1e7。

 quicksort Range.new(1,1e7).to_a.shuffle

当然，这需要大约 4.5 GB 的 RAM 才能完成。至于清理输出...

ruby-1.9.3-p0 :018 >       quicksort [1,3,2] # => [1, 2, [], 3, []] 
ruby-1.9.3-p0 :019 >     quicksort [1,4,2,3] # => [1, 2, [3, [4]]]

改变这一行：

  return (quicksort(less) << pivot << quicksort(greater)).flatten.compact

它让一切变得更干净。

ruby-1.9.3-p0 :037 >       quicksort [1,3,2] # => [1, 2, 3] 
ruby-1.9.3-p0 :038 >     quicksort [1,4,2,3] # => [1, 2, 3, 4]

【讨论】：

【解决方案2】：

您需要从数组中删除数据透视表，因为稍后您要重新添加它所以而不是

pivot = array[array.length/2]

你应该做的

pivot = array.delete_at(array.length/2)

【讨论】：

【解决方案3】：

默认情况下，在 ruby 中，堆栈大小设置得相当小。因此，使用大型数据集执行递归函数并不难。

确保您不会无限递归的最简单方法是在非常小的数据集上运行 quicksort。如果它仍然爆炸，你就知道你在无限递归。

您可以在 Matz 回复的this post 中找到有关堆栈大小的一些信息。

【讨论】：

但是在快速排序中堆栈大小应该保持非常小，除非实现对已经排序的数据进行分解。堆栈大小将在 lg(n) 左右 - 远小于任何脚本语言的限制，即使数组填满了所有内存！

【解决方案4】：

你的函数是无限递归的。使用 ruby-debug 找出原因。

EDIT1：

我想你希望函数的最后一行是这样的：

return quicksort(less) + quicksort(greater)

【讨论】：