为什么 C++ 中的这种计数排序不起作用？答案

【问题标题】：Why is this counting sort in C++ not working?为什么 C++ 中的这种计数排序不起作用？
【发布时间】：2021-11-13 16:21:47
【问题描述】：

为什么这种计数排序不起作用？

#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

void countSort(vector<int>& input)
{
    int max = *max_element(input.begin(), input.end());
    vector<int> counter(max + 1);
    vector<int> output;
    for(int i = 0; i < max + 1; ++i)
    {
        counter[i] = 0;
    }

    for(int i = 0; i < input.size(); ++i)
    {
        counter[input[i]]++;
    }

    for(int i = 0; i < max  + 1; ++i)
    {
        while(counter[i] > 0)
        {
            output.push_back(counter[input[i]]);
            counter[i]--;
        }
    }
}

int main()
{
    vector<int> array = {9, 8, 9, 1, 5, 7, 1, 2};
    countSort(array);
}

当我运行此代码时，它只会向我发送一条错误消息，

进程以退出代码 1073741819 (0xC0000005) 结束

但我不明白错误在哪里。

【问题讨论】：

在你的最后一个 for 循环中，input[i] 似乎假设 input 至少有 max+1 元素。但事实并非如此。错字？
@DrewDormann 在最后一个 for 循环中我只是通过了具有 max+1 个元素的计数器数组。怎么了？
如果您使用g++ 或clang++ 在编译时添加参数-g -fsanitize=address,undefined。运行程序时你会得到something like this。真的很有帮助
不相关：不需要将counter 中的所有元素设置为0 的循环。
错误信息是什么？

标签： c++ algorithm function loops sorting

【解决方案1】：

主要问题在于您的push_back。

output.push_back(counter[input[i]]);

应该是：

output.push_back(i);

您也不保存已排序的output 数组的结果。您可以退货或更换input。在下面的示例中，我将替换 input。

另一个潜在问题是您正在对 signed 整数进行排序，因此您应该期待负数。如果您现在得到一个负值，您将越界访问您的 counter 数组。

一个简单的补救措施是先检查min 和max 的值，然后从counter 中的所有下标中减去min。

例子：

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <vector>

void countSort(std::vector<int>& input) {
    auto[minit, maxit] = std::minmax_element(input.begin(), input.end());
    auto min = *minit;
    auto max = *maxit;
    std::vector<int> counter(max - min + 1);

    for(auto in : input) ++counter[in-min];           // -min offset

    input.clear(); // clearing it to fill with the sorted values

    for(int i = min; i <= max; ++i) {
        for(;counter[i-min] > 0; --counter[i-min]) {  // -min offset
            input.push_back(i);
        }
    }
}

int main() {
    std::vector<int> array = {9, 8, 9, 1, 5, 7, 1, 2, -10}; // negative value added
    
    countSort(array);

    for(auto v : array) std::cout << v << ' ';
}

输出：

-10 1 1 2 5 7 8 9 9

【讨论】：