为什么在排序数组的第一个元素中得到一个随机数？

问题描述

我是C语言的新手，当我这样做时，将使列表中的元素排成一列：

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

int main()
{
    int list[] = {6,4,8,1,9,11,50,60,10};
    int i,j,aux,k;
    int len = sizeof(list) / sizeof(list[0]);
    for (i = 0; i < len; i++)
    {
        for (j = 0; j < len; j++)
        {
            if (list[j] > list[j + 1])
            {
                aux = list[j + 1];
                list[j + 1] = list[j];
                list[j] = aux;
            }
        }
    }
    for (k = 0; k < len; k++)
    {
        printf("%d  ",list[k]);
    }
    return 0;
}

输出：

-13168  0  1  4  6  8  9  10  11  50

为什么第一个值为-13168？

解决方法

您的i和j都会遍历数组中的所有合法索引范围。
但是您确实访问了list[j+1]，它是数组之外的一个，在这里读取并对从那里获得的值进行排序。

,

第二个循环中有一个错误：

for(j = 0; j < len; j++) 

应该是

for(j = 0; j < len - 1; j++)

,

您的外部循环是没有用的。您永远不会使用i。我想你想要：

for(i=0;i<len;i++){
    for(j=0;j<i;j++){
        if(list[j] > list[i]){
            aux = list[i];
            list[i] = list[j];
            list[j] = aux;
        }
    }
}

,

访问list[j+1]时，您在上次迭代中就越界越好。

因此，将inner loop更改为：

       for(j=0;j<len-1;j++){ }

,

如上所述，list[j + 1]超出了数组的范围，并且使用for (j = 0; j < len - 1; j++)将解决此问题。

但是，实际上，第二个循环将始终遍历整个数组，并且不需要，因为交换值i会增加，并且所需的迭代次数会减少，因此您可以在第二个循环的停止条件下使用i迭代器，从而通过减少迭代次数来对其进行优化。

for (i = 0; i < len - 1; i++) //len - 1 is enough
{
    for (j = 0; j < len - i - 1; j++) //replacing < len with  < len - i - 1
    {
        if (list[j] > list[j + 1])
        {
            aux = list[j + 1];
            list[j + 1] = list[j];
            list[j] = aux;
        }
    }
}

Live demo

这是一种更合适的冒泡排序。

即使是这么小的阵列，性能上的差异也很明显，但是仍有改进的空间。

当循环中不再发生交换时，则意味着对数组进行了排序，因此，如果我们添加一个标志来在发生这种情况时停止排序，那么您将有一个非常优化的冒泡排序算法：

int ordered = 0;
//...    
for (i = 0; i < len - 1; i++)
{
    ordered = 0; //reset flag
    for (j = 0; j < len - i - 1; j++)
    {
        if (list[j] > list[j + 1])
        {
            aux = list[j + 1];
            list[j + 1] = list[j];
            list[j] = aux;  
            ordered = 1; //if the swap occurs,the ordering continues
        }
    }
    if (ordered == 0) //otherwise the array is ordered and the ordering ends
        break; 
}

Live demo

通过测试可以看到，这是一种非常快速的气泡排序。

Benchmark results: