C语言数组奇偶位分序排序 oddSort函数无输出问题排查

问题背景 #

• 作业需求：改造选择排序算法，对数组所有奇数位置元素做升序排序，所有偶数位置元素做降序排序
• 故障现象：编写oddSort函数后接入测试数组运行，程序无任何输出；逻辑相近的evenSort推测存在同类问题
• 前置验证：开发者已单独测试swap、findLastOdd函数，认为二者可正常工作

现有问题代码 #

oddSort 实现 #

void oddSort(int arrSize, int arr[]){
    int i;
    int lastOdd;
    int currentMin;
    
    lastOdd = findLastOdd(arrSize);
    
    for(i=0; i<lastOdd; i+=2){
        if(i=0){
            currentMin = arr[i];
        }
        else if (arr[i] < currentMin){
            swap(&arr[i], &currentMin);
        }
    }
}

测试入口main函数 #

int main(){
    int arrayOne[10] = {246, 101, 223, 228, 1, 249, 99, 111, 191, 126}; 
    int i;
    oddSort(10, arrayOne);
    for(i=0; i<10; i++){
        printf("%d ", arrayOne[i]);
    }
    return 0;
}

其余工具函数实现 #

int findLastOdd(int someNumber){//to give the oddSort function a stopping point
    if(someNumber % 2 == 0){
        return someNumber - 1;
    }
    else{
        return someNumber;
    }
}


int findLastEven(int someNumber){//to give the evenSort function a starting point
    if(someNumber % 2 == 0){
        return someNumber;
    }
    else{
        return someNumber - 1;
    }
}

void swap (int* a, int* b){// swaps two array elements using pointers
    int temp;
    temp = *a;
    *b = *a;
    *b = temp;
}

问题定位 #

• 核心故障原因：条件判断误写为赋值，触发死循环
  oddSort循环内的判断if(i=0)是赋值操作而非相等比较（相等比较应写为i==0），每次进入判断都会将i重置为0，导致for循环的i+=2永远无法让i增长到退出循环的阈值，程序卡死在循环中，无法执行后续打印逻辑，因此没有任何输出。
• swap函数逻辑错误，无法完成元素交换
  当前swap实现仅对*b赋值，从未修改*a的值，执行后两个指针指向的内存值不会完成交换，属于未排查出的隐藏bug。
• oddSort不符合选择排序的实现逻辑
  标准选择排序每轮遍历需要定位未排序区间的最值下标，再和当前轮次的起始位置元素交换。当前逻辑仅记录currentMin的值，没有记录最小值对应的数组下标，遍历范围也没有覆盖所有未排序元素，就算修复死循环问题也无法得到正确排序结果。
• findLastEven逻辑和需求不匹配
  若按日常习惯从1开始计数位置，奇数位置对应数组下标0、2、4...（偶数下标），偶数位置对应数组下标1、3、5...（奇数下标）。当前findLastEven返回的是<=传入值的最大偶数，无法定位到最后一个偶数位置的下标，会漏掉排序元素。
• 注意：正式开发前需要先和题目确认位置计数规则，是从0开始计数还是从1开始计数，避免遍历下标错位。

修复参考 #

1. 修复swap函数 #

void swap (int* a, int* b){
    int temp;
    temp = *a;
    *a = *b;
    *b = temp;
}

2. 修复后的oddSort（按1计数奇数位置升序，选择排序实现） #

void oddSort(int arrSize, int arr[]){
    int i, j;
    // 数组最大下标为arrSize-1，传入找最后一个奇数位置的下标
    int lastOdd = findLastOdd(arrSize - 1);
    for(i=0; i<=lastOdd; i+=2){
        int minIdx = i;
        // 遍历i之后所有奇数位元素，找最小值下标
        for(j=i+2; j<=lastOdd; j+=2){
            if(arr[j] < arr[minIdx]){
                minIdx = j;
            }
        }
        // 将最小值交换到当前已排序位置
        if(minIdx != i){
            swap(&arr[i], &arr[minIdx]);
        }
    }
}

3. 修复findLastEven逻辑 #

int findLastEven(int someNumber){
    // 返回<=传入值的最大奇数，对应1计数的最后一个偶数位置下标
    if(someNumber % 2 == 1){
        return someNumber;
    }
    else{
        return someNumber - 1;
    }
}

4. evenSort参考实现（按1计数偶数位置降序） #

void evenSort(int arrSize, int arr[]){
    int i, j;
    int lastEven = findLastEven(arrSize - 1);
    for(i=1; i<=lastEven; i+=2){
        int maxIdx = i;
        // 遍历i之后所有偶数位元素，找最大值下标
        for(j=i+2; j<=lastEven; j+=2){
            if(arr[j] > arr[maxIdx]){
                maxIdx = j;
            }
        }
        if(maxIdx != i){
            swap(&arr[i], &arr[maxIdx]);
        }
    }
}

调用时先后执行oddSort(10, arrayOne)和evenSort(10, arrayOne)即可得到符合要求的排序结果。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者David Mdzinarishvili