fortranでのクイックソートのプログラムについて

前提・実現したいこと

クイックソートサブルーチンをつくり、sample.txtというファイルの中の2列目にしたがってソートしたいです。
エラーが出てしまいエラーの意味がよく分からないので対処法を教えていただきたいです。

発生している問題・エラーメッセージ

エラーメッセージ
Program received signal SIGSEGV: Segmentation fault - invalid memory reference.

該当のソースコード

fortran
ソースコード
module sort
 implicit none

 private
 public qsi
 contains

 subroutine gpv (array, n, a, b, pivot_value)
  real(8), intent(inout) :: array(:), pivot_value
  integer, intent(in) :: n, a, b

  pivot_value = array ((int(a) + int(b)) / 2)
 end subroutine

 subroutine gpi (array, n, a, b, pivot)
  real(8), intent(inout) :: array(:)
  integer, intent(in) :: n, a, b
  integer, intent(out) :: pivot

  real(8) :: buffer, pivot_value
  integer :: l, r

  if (a == b) then
   pivot = 0
   return
  end if

  call gpv(array, n, a, b, pivot_value)

  l = a
  r = b

  do while (.true.)
   do while (array(l) < pivot_value)
    if (l >= b) exit
    l = l + 1
   end do

   do while (pivot_value < array(r))
    if (r <= a) exit
    r = r - 1
   end do

   if (r <= 1) exit

   buffer = array(l)
   array(l) = array(r)
   array(r) = buffer

   l = l + 1
   r = r + 1
  end do

  pivot = r
 end subroutine

 recursive subroutine qss(array, n, a, b)
  real(8), intent(inout) :: array(:)
  integer, intent(in) :: n, a, b
  integer :: pivot

  call gpi(array, n, a, b, pivot)
  if (pivot /= 0) then
   call qss(array, n, a, pivot)
   call qss(array, n, pivot + 1, b)
  end if
 end subroutine

 subroutine qsi(array, n)
  real(8) :: array(:)
  integer :: n

 call qss(array, n, 1, n)
 end subroutine

end module

program quicksort
 use sort

 implicit none
 real(8) :: a(75), b(75)
 integer :: i, fi = 10

 open (fi, file = 'sample.txt', action = 'read')
  do i = 1, 75
   read (fi,*) a(i), b(i)
  end do

 call qsi(b,75)

 do i = 1, 75
  write (*,*) a(i)
 end do
 close(fi)
 stop
end program quicksort

試したこと

ここに問題に対して試したことを記載してください。

補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

sample.txtの中身はこんな感じです
3 1.05365E-15
3.5 3.00415E-15
4 5.4112E-15
4.5 8.22389E-15
5 1.13945E-14
5.5 1.48783E-14
6 1.86337E-14
6.5 2.26218E-14
7 2.68063E-14
7.5 3.11537E-14
8 3.56329E-14
8.5 4.0215E-14
9 4.48738E-14
9.5 4.95846E-14
10 5.43254E-14
10.5 5.90756E-14
11 6.38169E-14
11.5 6.85324E-14
12 7.3207E-14
12.5 7.78272E-14
13 8.23809E-14
13.5 8.68574E-14
14 9.12473E-14
14.5 9.55424E-14
15 9.97358E-14
15.5 1.03821E-13
16 1.07794E-13
16.5 1.1165E-13
17 1.15387E-13
17.5 1.19E-13
18 1.2249E-13
18.5 1.25854E-13
19 1.29093E-13
19.5 1.32207E-13
20 1.35195E-13
20.5 1.3806E-13
21 1.40801E-13
21.5 1.43422E-13
22 1.45925E-13
22.5 1.4831E-13
23 1.50582E-13
23.5 1.52742E-13
24 1.54793E-13
24.5 1.56738E-13
25 1.58581E-13
25.5 1.60324E-13
26 1.6197E-13
26.5 1.63522E-13
27 1.64983E-13
27.5 1.66356E-13
28 1.67645E-13
28.5 1.68851E-13
29 1.69979E-13
29.5 1.71029E-13
30 1.72006E-13
30.5 1.72911E-13
31 1.73747E-13
31.5 1.74516E-13
32 1.75221E-13
32.5 1.75863E-13
33 1.76446E-13
33.5 1.7697E-13
34 1.77438E-13
34.5 1.77852E-13
35 1.78213E-13
35.5 1.78525E-13
36 1.78788E-13
36.5 1.79006E-13
37 1.79179E-13
37.5 1.79311E-13
38 1.79405E-13
38.5 1.79462E-13
39 1.79486E-13
39.5 1.79479E-13
40 1.79447E-13

ここにより詳細な情報を記載してください。

行動規範の内容に同意します

回答1件

ベストアンサー

エラーメッセージの意味は、配列をはみ出した時に起こるメモリーアクセス違反の警告です。

多分 gfortran をお使いだと思いますが、コンパイル時のオプションで -g を付けるなり、実行時エラーを出力させるようにすると、エラーの起きた行番号などが示されるので、それをみて原因を追究できるはずです。

しかしながら、入力ファイル二列目をソートしてそれに従って一列目を並べ替えるとすると、今のルーチンのままでは配列を一つしか渡しておらず二列目しか操作していないので、エラーを取り除いても目的は達せられないと思います。

データ数や実行回数にもよりますが、より簡便なソートアルゴリズムを用いる方法もあります。K＆R の C の本に載っている shell sort を流用した例を示します。shell sort は gap の取り方で性能を上げられるのですが、ここでは素朴な性能イマイチな方法を取っています。（なお再帰を使わないので FORTRAN77 でも使えるという利点がありますｗ）

昇順に並べます。sample.txt は、既にソート済みだったのでイマイチチェックになりませんでした。

fortran
1module shell_sort 
2    implicit none
3contains
4    subroutine shell(x, y) ! shell sort
5        real(8), intent(in out) :: x(:), y(:)
6        real(8) :: tmp
7        integer :: i, j, igap
8        igap = size(x)
9        do while(igap > 0)
10             do i = igap, size(x)
11                 do j = i - igap, 1, -igap
12                     if ( x(j) > x(j + igap) ) then
13                         tmp         = x(j)
14                         x(j)        = x(j + igap)
15                         x(j + igap) = tmp
16                         tmp         = y(j)
17                         y(j)        = y(j + igap)
18                         y(j + igap) = tmp
19                     end if    
20                 end do
21             end do 
22             igap = igap / 2
23        end do
24    end subroutine shell
25end module shell_sort
26        
27program test
28    use shell_sort
29    implicit none
30    real(8), allocatable :: x(:), y(:)
31    integer :: i
32        
33    allocate(x(75), y(75))
34    open(10, file = 'sample.txt')
35    
36    do i = 1, 75
37        read(10, *) y(i), x(i)
38    end do
39    
40    call shell(x, y)
41    
42    do i = 1, 75
43        print *, x(i), y(i)
44    end do    
45
46    ! sort check
47    !call random_number(x)
48    !y = [(i, i = 1, size(y))]
49    !call shell(x, y)
50        
51    print *, all(x(:size(x)-1)<x(2:))
52
53end program test