java - 使用 Runnable 或 Thread 的 Java 线程问题

Question

我正在尝试使用合并排序来实现多线程。我让它在将数组切成两半的地方创建新线程。
该数组的排序取决于: [数组的大小] vs [创建新线程的次数] 例如:如果我让它在大小为 70 的数组上仅创建两个线程，则该数组将被排序，但如果我让它创建 6 个线程，它将返回未排序的状态。我认为可能的一件事是线程没有同步，但我使用了 threadName.join()

这里是一些代码:merge.java

import java.util.Random;

public class merge implements Runnable {
    int[] list;
    int length;
    int countdown;

    public merge(int size, int[] newList, int numberOfThreadReps, int firstMerge) {
        length = size;
        countdown = numberOfThreadReps;
        list = newList;
        if (firstMerge == 1)
            threadMerge(0, length - 1);
    }

    public void run() {
        threadMerge(0, length - 1);
    }

    public void printList(int[] list, int size) {
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            System.out.println(list[i]);
        }
    }

    public void regMerge(int low, int high) {
        if (low < high) {
            int middle = (low + high) / 2;
            regMerge(low, middle);
            regMerge(middle + 1, high);
            mergeJoin(low, middle, high);
        }
    }

    public void mergeJoin(int low, int middle, int high) {
        int[] helper = new int[length];

        for (int i = low; i <= high; i++) {
            helper[i] = list[i];
        }

        int i = low;
        int j = middle + 1;
        int k = low;

        while (i <= middle && j <= high) {
            if (helper[i] <= helper[j]) {
                list[k] = helper[i];
                i++;
            } else {
                list[k] = helper[j];
                j++;
            }
            k++;
        }
        while (i <= middle) {
            list[k] = helper[i];
            k++;
            i++;
        }
        helper = null;
    }

    public void threadMerge(int low, int high) {
        if (countdown > 0) {
            if (low < high) {
                countdown--;
                int middle = (low + high) / 2;
                int[] first = new int[length / 2];
                int[] last = new int[length / 2 + ((length % 2 == 1) ? 1 : 0)];
                for (int i = 0; i < length / 2; i++)
                    first[i] = list[i];
                for (int i = 0; i < length / 2 + ((length % 2 == 1) ? 1 : 0); i++)
                    last[i] = list[i + length / 2];

                merge thread1 = new merge(length / 2, first, countdown, 0);// 0
                                                                            // is
                                                                            // so
                                                                            // that
                                                                            // it
                                                                            // doesn't
                                                                            // call
                                                                            // threadMerge
                                                                            // twice
                merge thread2 = new merge(length / 2
                        + ((length % 2 == 1) ? 1 : 0), last, countdown, 0);

                Thread merge1 = new Thread(thread1);
                Thread merge2 = new Thread(thread2);
                merge1.start();
                merge2.start();

                try {
                    merge1.join();
                    merge2.join();
                } catch (InterruptedException ex) {
                    System.out.println("ERROR");
                }

                for (int i = 0; i < length / 2; i++)
                    list[i] = thread1.list[i];
                for (int i = 0; i < length / 2 + ((length % 2 == 1) ? 1 : 0); i++)
                    list[i + length / 2] = thread2.list[i];

                mergeJoin(low, middle, high);
            } else {
                System.out.println("elsd)");
            }
        } else {
            regMerge(low, high);
        }
    }
}

proj4.java

import java.util.Random;

public class proj4 {
    public static void main(String[] args) {
        int size = 70000;
        int threadRepeat = 6;
        int[] list = new int[size];
        list = fillList(list, size);
        list = perm(list, size);
        merge mergy = new merge(size, list, threadRepeat, 1);
        // mergy.printList(mergy.list,mergy.length);
        for (int i = 0; i < mergy.length; i++) {
            if (mergy.list[i] != i) {
                System.out.println("error)");
            }
        }
    }

    public static int[] fillList(int[] list, int size) {
        for (int i = 0; i < size; i++)
            list[i] = i;
        return list;
    }

    public static int[] perm(int[] list, int size) {
        Random generator = new Random();
        int rand = generator.nextInt(size);
        int temp;
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            rand = generator.nextInt(size);
            temp = list[i];
            list[i] = list[rand];
            list[rand] = temp;
        }
        return list;
    }

}

所以 TL;DR 我的数组没有根据数组的大小和使用线程拆分数组的次数通过多线程合并排序进行排序...这是为什么？

Answer 1

哇。这是一种有趣的受虐行为。我确信你已经继续前进，但我为子孙后代着想......

代码中的错误位于 mergeJoin与 middle争论。这对于 regMerge 来说很好。但在 threadMerge中间传入的是(low + high) / 2而不是(length / 2) - 1 。自从threadMerge low始终为 0 且 high是 length - 1和 first数组有 (length / 2)尺寸。这意味着对于具有奇数个条目的列表，它通常会失败，具体取决于随机化。

还有一些风格问题使该程序变得更加复杂且容易出错:

• 当 Java 有一个方便的 list.length 时，代码会传递数组的大小。打电话会更直接、更安全。
• 该代码在许多地方重复计算(请参阅 length/2 )。
• 代码应该能够在数组内部进行排序，而无需创建子数组。
• 类应以大写字母开头( Merge 而不是 merge )
• firstMerge应该是一个 boolean 值
• 代码名称为Thread变量merge1和 merge变量thread1 。咕噜咕噜。
• merge构造函数调用threadMerge(0,length -1)很奇怪。我只是将该调用放在 new 之后回拨 proj4 。然后firstMerge可以删除。
• 我会考虑改用 high超过最大值而不是最大值。我们倾向于这样思考 for (int i = 0; i < 10; i++)超过i <= 9 。那么代码可以有j从low开始至< middle和k来自middle至< high 。更好的对称性。

祝你好运。