Question

我在C ++中为链接列表编写了mergesort()。问题是我的教授提供了一个非常大的列表（长度为575,000）的测试代码。这会导致我的函数出现堆栈溢出错误，因为它是递归写入的。

所以我的教授希望我们用迭代而不是递归来编写它。我想问一下我的代码是否有什么问题导致堆栈溢出？

我的代码：

typedef struct listnode {
    struct listnode * next;
    long value; 
} LNode;

LNode* mergesort(LNode* data) {
    if(data == NULL || data->next == NULL) {
        return data;
    }else {
        LNode* s = split(data);

        LNode* firstSortedHalf = mergesort(data);
        LNode* secondSortedHalf = mergesort(s);

        LNode* r = merge(firstSortedHalf, secondSortedHalf);
        return r;
    }
}

LNode* split(LNode* list) {
    if(list) {
        LNode* out = list->next;

        if(out) {
            list->next = out->next;
            out->next = split(out->next);
        }
        return out;
    }else {
        return NULL;
    }
}

LNode* merge(LNode* a, LNode* b) {
    if(a == NULL)
        return b;
    else if(b == NULL)
        return a;

    if(a->value < b->value) {
        a->next = merge(a->next,b);
        return a;
    }else {
        b->next = merge(a, b->next);
        return b;
    }
}

Answer 1

所以你有三个递归函数。让我们看一下575000个元素列表中最差情况的最大深度：

merge（）：这看起来迭代整个列表。所以575000堆栈帧。
split（）：这看起来是成对遍历整个列表。所以~250000堆栈帧。
mergesort（）：这看起来以分裂方式迭代。所以log_2(575000)或大约20个堆栈帧。

因此，当我们运行程序时，我们会得到有限的堆栈空间以适应所有堆栈帧。在我的计算机上，默认限制大约为10兆字节。

粗略估计每个堆栈帧占用32个字节。对于merge()的情况，这意味着它将占用大约18兆字节的空间，这远远超出了我们的限制。

mergesort()调用自身，只有20次迭代。这应该符合任何合理的限制。

因此，我的意思是merge()和split()不应该以递归方式实现（除非这种方式是尾递归并且优化已经开启）。

Answer 2

有点晚了，但这是导致堆栈溢出的递归merge（）。递归split（）不是问题，因为它的最大深度是log2（n）。

因此只需要将merge（）转换为迭代。

正如很久以前评论的那样，使用小型（25到32）指针数组的自下而上方法更简单，更快，但我不确定这对于为任务提供太多帮助会是一个问题。链接到wiki伪代码：

this issue

链接到工作C示例：

http://en.wikipedia.org/wiki/Merge_sort#Bottom-up_implementation_using_lists

合并排序导致堆栈溢出？

2 个答案: