在java中实现快速排序时的无限循环/递归

Question

我正在尝试在java中实现快速排序，以便计算比较的次数，但我遇到了无限循环/递归调用的情况，而且我不太清楚它来自哪里。

通过调试，我确定内部 for 循环运行了多次，并且所有内容都只输入到“less”子列表中，然后递归调用快速排序（less）

    private ArrayList<Comparable> quickSort(ArrayList<Comparable> qList) {
            ArrayList<Comparable> less = new ArrayList<Comparable>();
            ArrayList<Comparable> greater = new ArrayList<Comparable>();
            if (qList.size() <= 1)
                return qList;
            Comparable pivot = qList.get(qList.size() / 2);
            for (int i = 0; i < qList.size(); i++) {
                if ((qList.get(i).compareTo(pivot)) <= 0) {
                    comps++;
                    less.add(qList.get(i));
                } else {
                    comps++;
                    greater.add(qList.get(i));
                }
            }

            ArrayList<Comparable> toReturn = new ArrayList<Comparable>(
                    quickSort(less));
            toReturn.add(pivot);
            toReturn.addAll(quickSort(greater));
            return toReturn;

        }

如果我只是运行具有大小列表的代码20、我收到此错误

Exception in thread "main" java.lang.StackOverflowError
    at java.util.Arrays.copyOf(Unknown Source)
    at java.util.ArrayList.ensureCapacity(Unknown Source)
    at java.util.ArrayList.add(Unknown Source)
    at file.quickSort(CMSC351P1.thisClass:40)
    at file.quickSort(CMSC351P1.thisClass:48)

Answer 1

问题是您将枢轴元素本身添加到“less”列表中，因此基本情况永远不会终止。

示例：
您使用算法对列表 [0, 0] 进行排序。主元元素是... 0。您的算法生成的“less”列表又是[0, 0]，并且您进入无限循环。

Answer 2

您不会将枢轴从较小/较大的子列表中排除——事实上，您明确地将其包含在子列表集中。我怀疑这意味着在很多情况下你会陷入无限排序的两个列表中。您需要从 less 子列表中排除枢轴。

Answer 3

您无法确保对列表进行分区，以使较大列表的大小减少 1 或更多，或者较小列表的大小减少 1 或更多。

在某些时候，如果主元是列表中最大的元素，那么所有内容都将进入“less”列表。

当你调用它时，同样的事情会再次发生。