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クイックソートの再帰呼び出し後の記述について（特に配列の範囲）
アルゴリズムをすこしかじってみているのですが、いきなり躓いてしまいました。詳しい方にお聞きします。クイックソートの再帰呼び出し後のプログラムの記述がよくわかりません。（特に配列の範囲） ＱｕｉｃｋＳｏｒｔ（Ｈｅａｄ，Ｔａｉｌ）というプログラムがあるとします。最初の一連の処理が終わり、再帰呼び出しの部分で、 ＱｕｉｃｋＳｏｒｔ（Ｈｅａｄ，Ｌｅｆｔ－１）という前半部分を指定した再帰呼び出しとＱｕｉｃｋＳｏｒｔ（Ｒｉｇｈｔ＋１，Ｔａｉｌ）という後半部分を指定した再帰呼び出しがされるとします。ここまでは分かるのですが、この再帰呼び出しのプログラムの実行を記述するとなるとどうなるのでしょうか？特に分からないのはこの再帰呼び出しでさらに再帰呼び出しされるＱｕｉｃｋＳｏｒｔのカッコ内の配列の範囲がどのようになるのか、何か特別な記述はされるのかということです。あとソートの必要のないレベルまで来た場合の処理（記述）も分かりません。どなたかご教授願えないでしょうか？
- gayaldy
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- nag0720
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クイックソートは、ピボット（分割値）を決め、データをピボット以下とそれ以外の２つに分けることを繰り返す方法です。 クイックソートの手順は、 (1)ピボットを決め、データをピボット以下とそれ以外に分ける (2)前半部分をクイックソートする（再帰呼び出し） (3)後半部分をクイックソートする（再帰呼び出し） これだけです。 ＞特に分からないのはこの再帰呼び出しでさらに再帰呼び出しされるQuickSortのカッコ内の配列の範囲がどのようになるのか、何か特別な記述はされるのかということです。 何が分からないのかが分かりませんが、QuickSort(Head,Tail)ですることは、HeadからTailまでの区間の配列データを処理するだけです。それ以外の範囲のデータは考える必要はありません。 ＞あとソートの必要のないレベルまで来た場合の処理（記述）も分かりません。 クイックソート（再帰呼び出し）するかどうかは、データ数で判断します。 データ数が１以下の場合はすでにソートされていますから、再帰呼び出しする必要はありません。
- cametan_42
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クイックソートとはこういう仕様のソートのことです。 (1)バラバラの配列から基準値を設定する。 (2)前から順番に辿って行って基準値よりも大きいならば、基準値よりも後に移動、小さいならば、基準値よりも前に移動させる。（私のプログラムの場合は基準値を配列の一番目の数に設定しています。） (3)小さいほうと大きいほうの二つのグループに分かれたらまたそれらのグループごとにクイックソートにかける。 (4)二つのグループを分けることができなくなればソート完了。 自分で確かめてみたのですが、どうやら関数QuickSortの中でさらに再帰的にQuickSortにかけるときにバグが発生しているようです。ですが、なぜバグが起きるのかわかりません。 お手数ですが、よろしくお願いいたします。 #include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<time.h> #include<string.h> #define N 10 void QuickSort(char mi,char *hai,int youso) { char *shoubox; char *bigbox; int k=0; int q=0; int i,len,len2; /*もし配列haiの大きさが1ならば終了*/ if(strlen(hai)==1) { return; } /*配列の２番目から最後まで基準値からの大小により仕分けしていく。大きいならば、配列bigboxに小さい*/ /*ならば配列shouboxにそれぞれ入れる。*/ for(i=1;i<youso-1;i++) { if(hai[i]>mi) { bigbox[k++]=hai[i]; } else { shoubox[q++]=hai[i]; } } /*仕分け処理はここまで*/ /*小さいほうの配列と大きいほうの配列をそれぞれクイックソートにかける再帰処理。*/ QuickSort(shoubox[0],shoubox,q); QuickSort(bigbox[0],bigbox,k); /*それぞれのソートが完了したら、配列haiに「小さいほうの配列」→「基準値」→「大きいほうの配列」 の順に値を代入していく。*/ len=strlen(shoubox); for(i=0;i<len;i++) { hai[i]=shoubox[i]; } hai[len]=mi; len2=strlen(bigbox); for(i=(len+1);i<len+len2;i++) { hai[i]=bigbox[i]; } /*代入処理ここまで。*/ } int main(void) { char array[N]; char m; int i,val,j; srand(time(NULL)); /*(1～10)までの数字をランダムに入力する処理*/ for(i=0;i<N;i++) { do{ val=rand()%10; for(j=0;j<i;j++) { if(val+'0'==array[j]) { break; } } }while(j<i); array[i]=val+'0'; } /*ランダムに値を入力する処理ここまで*/ m=array[0]; /*値配列の最初を基準値mに設定*/ QuickSort(m,array,N); /*基準値、配列、要素数を実引数として、クイックソートを呼び出す。*/ /*昇順に並べ替えた配列arrayを出力する。*/ for(i=0;i<N;i++) { printf("array[%d]=%c\n",i,array[i]); } return 0; }
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クイックソートの仕様はこうです。 (1)バラバラにランダムで入力した配列から基準値を設定する。 (2)前から順番に辿って行って基準値よりも大きいならば、基準値よりも後に移動、小さいならば、基準値よりも前に移動させる。（私のプログラムの場合は基準値を配列の一番目の数に設定しています。） (3)小さいほうと大きいほうの二つのグループに分かれたらまたそれらのグループごとにクイックソートにかける。 (4)二つのグループを分けることができなくなればソート完了。 動作させてみたところ関数QuickSortの中の「基準値より大きいか小さいかの仕分けの処理」の後で、再帰処理があるのですが、再帰ではなく無限ループになってしまっているようです。 自分では、この処理で無限ループをとめているつもりです。 if(youso==1) { return; } なぜこのようになってしまうのでしょうか お手数ですが、よろしくお願いいたします。 #include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<time.h> #include<string.h> #define N 10 int k,q; void QuickSort(char mi,char hai[10],int youso) { char shoubox[10]; char bigbox[10]; int i,len,len2; k=0,q=0; /*もし配列haiの大きさが1ならば終了*/ if(youso==1) { return; } /*配列の２番目から最後まで基準値からの大小により仕分けしていく。大きいならば、配列bigboxに小さい*/ /*ならば配列shouboxにそれぞれ入れる。*/ for(i=1;i<youso;i++) { if(hai[i]>mi) { bigbox[k++]=hai[i]; } else { shoubox[q++]=hai[i]; } } /*仕分け処理はここまで*/ /*小さいほうの配列と大きいほうの配列をそれぞれクイックソートにかける再帰処理。*/ QuickSort(shoubox[0],shoubox,q); QuickSort(bigbox[0],bigbox,k); /*それぞれのソートが完了したら、配列haiに「小さいほうの配列」→「基準値」→「大きいほうの配列」 の順に値を代入していく。*/ len=strlen(shoubox); for(i=0;i<len;i++) { hai[i]=shoubox[i]; } hai[len]=mi; len2=strlen(bigbox); for(i=(len+1);i<len+len2;i++) { hai[i]=bigbox[i]; } /*代入処理ここまで。*/ } int main(void) { char array[N]; char m; int i,val,j; srand(time(NULL)); /*(1～10)までの数字をランダムに入力する処理*/ for(i=0;i<N;i++) { do{ val=rand()%10; for(j=0;j<i;j++) { if(val+'0'==array[j]) { break; } } }while(j<i); array[i]=val+'0'; } /*ランダムに値を入力する処理ここまで*/ m=array[0]; /*値配列の最初を基準値mに設定*/ QuickSort(m,array,N); /*基準値、配列、要素数を実引数として、クイックソートを呼び出す。*/ /*昇順に並べ替えた配列arrayを出力する。*/ for(i=0;i<N;i++) { printf("array[%d]=%c\n",i,array[i]); } return 0; }
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補足
理解力がなくすみません。(1)「QuickSort(Head,Tail)ですることは、HeadからTailまでの区間の配列データを処理するだけです。それ以外の範囲のデータは考える必要はありません。」とのことですが、質問で、再帰呼び出し後のＨｅａｄからＴａｉｌの配列の始端と終端を書いたのですが、これが実行されるとその次の配列の始端と終端はどう示されるかということなのですが・・あと、「クイックソート（再帰呼び出し）するかどうかは、データ数で判断します。」とお書き頂きましたが、これはプログラムでどのように記述されるのでしょうか？