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  • Java

    13753questions

    Javaは、1995年にサン・マイクロシステムズが開発したプログラミング言語です。表記法はC言語に似ていますが、既存のプログラミング言語の短所を踏まえていちから設計されており、最初からオブジェクト指向性を備えてデザインされています。セキュリティ面が強力であることや、ネットワーク環境での利用に向いていることが特徴です。Javaで作られたソフトウェアは基本的にいかなるプラットフォームでも作動します。

  • ソート

    67questions

    複数のデータを、順序性に従って並べ替えること。 データ処理を行う際に頻繁に用いられ、多くのアルゴリズムが存在します。速度、容量、複雑さなどに違いがあり、高速性に特化したものにクイックソートがあります。

  • スレッドセーフ

    15questions

    マルチスレッド環境において、複数のスレッド上で常に正常に実行する事が可能なコードを、スレッドセーフなコードと呼びます。

ソート部分のスレッドが終わりません

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aptsin

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 前提・実現したいこと

バブルソート、クイックソートのスレッドを実行するプログラムを作成したいです。
データはランダムに生成してそれを並び替えようとしています。

 発生している問題・エラーメッセージ

バブルソートもクイックソートもスレッド終了のメッセージが出てきません
クイックの方は
int n2[] = quickSort(n);
に対して、未定義だとエラーが出ています。
どう直せばいいのでしょうか??

 該当のソースコード

import java.io.*;
import java.util.Random;
import java.util.LinkedList;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.LinkedList;

class babble extends Thread{
    //コンストラクタ
    babble(int[] n){
        //バブル
        System.out.println("バブルソートスタート");
    }
    public void run(int[] n){
        int count=0;
        for (int j = 0; j <  n.length; j++) {
            for(int k = n.length-1; k>j; k-- ){
                if (n[k - 1] > n[k]) {
                       int t = n[k - 1];
                    n[k - 1] = n[k];
                    n[k] = t;
                    count++;
                    }
                }

            }


        System.out.println("バブルソート終了");
        for(int f = 0; f< n.length;f++){
            System.out.printf("%d ",n[f]);
            }
    }
}

class quick extends Thread{
    quick(int[] n){
        System.out.println("クイックソートスタート");
    }
    public void run(int[] n){
    //コンストラクタ        
        LinkedList<Integer> list = new LinkedList<>();
        n =  new int[list.size()];

        //listに格納したデータを配列dataに格納
        for(int y = 0; y < list.size(); y++){
            n[y] = list.get(y);
        }

        //クイック
        int n2[] = quickSort(n);


        System.out.println("クイックソート終了");
    }
}

public class sort {
    public static void main(String[] args){
        try{
            System.out.print("発生するデータ数:");


            BufferedReader a = new BufferedReader (new InputStreamReader(System.in));
            String str;     //標準入力から読み込んだ文字列を格納
            str = a.readLine();
            int x = Integer.parseInt(str);    //実数に変換
            //Randomクラスの生成
            Random rnd = new Random();
            int[] n = new int[x];
            for (int i=0; i<n.length; i++){
                n[i] = i/100+1;
            }

            //シャッフル
            for(int i = n.length-1; i>0; i--){
                int index = (int)(Math.random()*(i+1));
                if (index == i) continue;
                int temp = n[i];
                n[i] = n[index];
                n[index] = temp;
            }


            babble b = new babble(n);
            b.start();

            quick q = new quick(n);
            q.start();



            b.join();
            q.join();
        }catch(InterruptedException | IOException e){
            System.out.println(e);
        }
    }



public static int[] quickSort(int[] n){ //クイックソート
        return quick(n, 0, n.length-1);
    }

    private static int[] quick(int[] n, int left, int right){
        int[] array = n;
        int currentLeft = left;
        int currentRight = right;

        //要素数が1以下の時はなにもせずに返却
        if (array.length < 2){
            return array;
        }

        int pivot = array[(currentLeft + currentRight) / 2];

        do{
            while(array[currentLeft] < pivot){
                currentLeft++;
            }

            while(array[currentRight] > pivot){
                currentRight--;
            }

            if(currentLeft <= currentRight){
                int index1 = currentLeft++;
                int index2 = currentRight--;
                int temp = array[index1];
                array[index1] = array[index2];
                array[index2] = temp;
            }
        }while(currentLeft <= currentRight);

        if(left < currentRight){
            quick(array, left, currentRight);
        }
        if(currentLeft < right){
            quick(array, currentLeft, right);
        }
        return array;
    }

}

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  • aptsin

    2018/07/09 13:42

    すみませんでした。Java SE 9です。

    キャンセル

  • unz.hori

    2018/07/09 13:54

    ちょっと本筋とは関係ないところで突っ込みどころが...。クラス名は基本大文字始まりが正しい。quickSortメソッド、quickメソッドはsortクラスではなくquickクラスに存在するのが正しい。

    キャンセル

  • unz.hori

    2018/07/09 14:16

    デバッグに関するTipsを少々。問題点が絞りにくくなるためソート2方式の処理が書かれているがソースをシンプルにしてデバックすべき。スレッド内の処理にブレークポイントを貼って各処理で使用する変数の状態を確認するべし。ブレークポイントが活用できない場合は標準出力に内容を出力して確認する。プログラム実行時にソート対象の要素数を入力させているが問題の本質とは関係ないので固定値でTry & Errorを行うほうが効率が良い。

    キャンセル

回答 2

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+2

コンパイル通してませんが、コードをみて気づいた点を。

a. Threadクラスを継承(extends)するときは、runメソッドをオーバーロード(オーバーライドではないです)しないでください。これが質問文のスレッド終了のメッセージが出ない原因です。

-public void run(int[] n){
+public void run(){


b. quick クラス、babbleクラスともにコンストラクタで渡された引数nを無視しています。

    quick(int[] n){ // 引数 nに対して以下ブロックで何もしていない。
        System.out.println("クイックソートスタート");
    }


クラスにインスタンス変数を宣言し値を設定してください。
あと変数:Nは数字と誤解されやすい変数命名なため、別の変数名:dataなどにしてください。

    private final int[] data; // finalで宣言すること。
    quick(int[] n){ // 引数 nに対して以下ブロックで何もしていない。
        System.out.println("クイックソートスタート");
        this.data = n;
    }

c. babbleクラスとquickクラスに同じ変数nを参照しています。スレッド間でのデータ競合が起こるため、n.clone()でコピーするか、Arrays.copyOfを行ってください。よーするに複数スレッドから同じ変数に対して、排他制御(ロック)をしないで、変更してはダメということです。

babble b = new babble(n);
b.start();

quick q = new quick(n);
q.start();
babble b = new babble(n.clone());
//中略
quick q = new quick(n.clone());
//もしくはbabbleクラスquickクラスのコンストラクタ内で引数に対してclone()を呼び出す。

ここから余談です。
d. 以下のシャッフル部分はCollections#shuffleが使えます。

            //シャッフル
            for(int i = n.length-1; i>0; i--){
                int index = (int)(Math.random()*(i+1));
                if (index == i) continue;
                int temp = n[i];
                n[i] = n[index];
                n[index] = temp;
            }


e. pivot値の選択がオーバーフローする可能性があります。これはある整数値の範囲を表すのに、符号付きの数値型だとその範囲を表せないというのが原因です。

-int pivot = array[(currentLeft + currentRight) / 2];
+int pivot = array[currentLeft + ((currentRight- currentLeft) / 2)];


◇参考情報
Extra, Extra - Read All About It: Nearly All Binary Searches and Mergesorts are Broken

f. private static int[] quick(int[] n, int left, int right){ で再帰呼出しを行っていますが、多分大丈夫だと思いますが、スタック・オーバーフローする可能性があるので、再帰呼出しは避けたほうが無難です。
※データ数によって実行時エラーが発生する可能性があるプログラムは個人的に好きではないというのがあります。

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  • 2018/07/10 16:12

    ありがとうございました。

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int n2[] = quickSort(n);
に対して、未定義だとエラーが出ています。

↑「quickSort」は「sort」クラスのメソッドであって、「quick」クラスのメソッドではないので、この書き方では参照できません。

//クイック
int n2[] = sort.quickSort(n);


↑書くならこう。

バブルソートもクイックソートもスレッド終了のメッセージが出てきません

↑そもそもコンパイルエラーになるはずなので、「メッセージが出てこない」なんて状態以前の問題ですが。

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