Java-使用大型(100000)数组执行快速排序时发生StackOverflow错误



在System.nanoTime中处理一个测量快速排序效率的赋值。我有适用于其他数组大小(例如100;1000;10000(的代码,但是,当我尝试使用100000大小的数组时,我收到了StackOverflowError。同样值得注意的是,我为InsertionSort和BubbleSort的100000大小的数组工作。

目标是运行QuickSort 105次,在前5次之后测量100次,使用阵列,以纳米时间测量运行时间。

首先,我创建一个预定大小的随机int数组。接下来,我将克隆int数组,并将克隆传递给所需的排序方法(本例中为QuickSort(。最后,我创建了一个方法来使用QuickSort运行所需的次数。方法如下:

public static void quickSort(int[] unsortedArray, int size, int max) {
    long averageTime = 0;
    for (int i = 0; i < RUN_TIMES; i++) {
        if (i < 5) {
            QuickSort.quickSort(unsortedArray);
        } else {
            long startTime = System.nanoTime();
            QuickSort.quickSort(unsortedArray);
            long stopTime = System.nanoTime();
            long runTime = stopTime - startTime;
            averageTime = averageTime + runTime;
        }
    }
    System.out.println("Quicksort time for size " + size +
            " and max " + max + ": " + averageTime / DIVISOR);
}

RUN_ TIMES被设置为105并且DIVISOR被设置为100。教员提供的快速排序代码如下:

public static void quickSort(int[] list) {
quickSort(list, 0, list.length - 1);
  }
 private static void quickSort(int[] list, int first, int last) {
if (last > first) {
  int pivotIndex = partition(list, first, last);
  quickSort(list, first, pivotIndex - 1);
  quickSort(list, pivotIndex + 1, last);
}
  }
  private static int partition(int[] list, int first, int last) {
int pivot = list[first]; // Choose the first element as the pivot
int low = first + 1; // Index for forward search
int high = last; // Index for backward search
while (high > low) {
  // Search forward from left
  while (low <= high && list[low] <= pivot)
    low++;
  // Search backward from right
  while (low <= high && list[high] > pivot)
    high--;
  // Swap two elements in the list
  if (high > low) {
    int temp = list[high];
    list[high] = list[low];
    list[low] = temp;
  }
}
while (high > first && list[high] >= pivot)
  high--;
// Swap pivot with list[high]
if (pivot > list[high]) {
  list[first] = list[high];
  list[high] = pivot;
  return high;
}
else {
  return first;
}

我做错了什么?最后一个想法是,我正在更新的MacBook Pro上使用NetBeans。我只是想确定我分享了一切。如有任何帮助,我们将不胜感激!

更新:这是我用来生成数组的代码:

private static int[] createArray(int size, int maxValue) {
    int arraySize = size;
    /*
        Create array of variable size
        Random int 1 - 999
    */
    // Constructor for random and variable declaration
    Random random = new Random();
    int x;
    // Constructor for ArrayList<Integer>
    ArrayList<Integer> tempArrayList = new ArrayList<>();
    // While loop used to create ArrayList w/100 unique values
    while (tempArrayList.size() < arraySize) {
        // Creates int value between 1 and 999
        x = random.nextInt(maxValue) + 1;
        // Checks if generated value already exists within ArrayList
        if(!tempArrayList.contains(x)) {
            // Add to ArrayList
            //System.out.println("Added: " + x);
            tempArrayList.add(x);
        } else {
            // Do nothing
        } // end if - else
    } // end while loop
    // Convert ArrayList<Integer> to int[]
    int[] arrayList = tempArrayList.stream().mapToInt(i -> i).toArray();
    return arrayList;
} // end createArray method

简短版本:您的列表已排序,QS需要对排序列表进行大量递归。

QuickSort是一种递归算法,最坏情况下的时间复杂度为O(n),当列表排序时,您可以选择枢轴(第一项(。

在第一次迭代之后,它就是这样,因为QuickSort在适当的位置进行排序,即它修改输入数组。

在第一次迭代之后,该阵列上的快速排序需要n递归或100000。太多了。考虑一个更好的排序算法,或者一个不使用递归的算法,或者考虑在没有递归的情况下重写它。

您已经编写了一个递归算法,它给堆栈带来了巨大的压力,然后给它一个大的数据集,假设堆栈压力与问题大小的平方成比例,那么为什么会出现堆栈溢出就不足为奇了。把你的算法重新编码为一个循环,不要在堆栈上留下太多垃圾。

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