归并排序的踏坑之旅

归并排序中的合并时中间索引的求解问题

注:这篇文章主要阐述书写归并排序是遇到的一个问题,不涉及归并排序的具体实现

踏坑初体验

之前在《剑指Offer》中看到二分查找的代码中,求中间索引的点没有用 常规的

    方法一、int  mid = (r - l) / 2;      而是用了      方法二、int mid = l  +  (r - l) / 2;

当时推导了一下两种实现的目的都是为了计算 l 和 r 之间的索引位置,也就没有继续思考为什么要具体这样做;今天在复习归并排序时又遇到了同样情况:计算拆分数组的中间索引同样要用到上面的方法;所以自己就具体网上搜索看了一下:

原来真的没有无中生有的事情,各种改进都是有原因的,采用第一种写法时,如果两个边界的和大于了2的31次方,被除数将会超出 int 类型的最大范围,从而导致溢出。

图1    两个边界差的一半再加上小边界

多想点,就又有收获了

  如果只是前面那样替换完就结束了,那这篇文章也就没啥大的意义了,接着看~~~~

  如果看过集合框架的jvm源码就会发现,在源码中基本上不会出现 '/' 和 ‘%’ 等符号;因为使用位    运算会达到除以2的倍数和取余的效果,并且效率要高于‘/’ 和 '%';因此我把代码做了如下改动:(注意:这里我是删除了一整行,然后又重新敲了一遍)

图2    除以2改为右移还有~~~~

改动了上面一行代码,迫不及待的传入测试用例想看下结果,运气不好,破天荒的报了一个内存栈溢出的错误。这~~~~~  不应该呀!(上次测试过的呀,递归可以正常退出的呀)

图3    都是删除一整行惹得祸

调试新收获

小学老师教过我们,遇到问题就要解决它,而不是放下:开始加了断点 dubug(假设初始r = 5,l = 0)

发现在求mid的过程比较坎坷:

mid = r -  (r - l) >>> 1 = 5  - (5 - 0) / 2 = 3  ====>  mergeSort(arr,0,3);

mid = r -  (r - l) >>> 1 = 3  - (3 - 0) / 2 = 2  ====>  mergeSort(arr,0,2);

mid = r -  (r - l) >>> 1 = 2  - (2 - 0) / 2 = 1  ====>  mergeSort(arr,0,1);

mid = r -  (r - l) >>> 1 = 1  - (1 - 0) / 2 = 1  ====>  mergeSort(arr,0,1);

问题已经出来,递归调用了4次,原理上应该l == r,该返回了;但是程序却陷入了l = 0,r = 1的死循环,永远也不会达到退出递归的条件:l  <= r。

写到这里,很多人可能已经发现了问题的所在,我就不卖关子:

mid = (r  + l)  >>> 1;

mid = l +  (r - l) >>> 1;

mid = r -  (r - l) >>> 1

不错,大家请移步图2仔细看看,我本来只是想将 ‘/’ 改为 ‘>>>1’; 然而没想到"数学系脑细胞“泛滥;将求中点值的方法改了 

  mid = l +  (r - l) >>> 1  变为了  mid = r -  (r - l) >>> 1

个人感觉这两种解法是没有区别的,但是测试代码时第二种方法的确有问题~~~~~

好了问题来了,那位大神可以帮我解答这个问题?评论区见~~~~~~~

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