一个数组越界的C++程序

  学生给我发了私信,一个程序运行了好久,在OJ就是提交不了。

  题目是:

Description
输入10个整数,将其中最小的数与第一个数对换,把最大的数与最后一个数对换。写三个函数; ①输入10个数;②进行处理;③输出10个数。

Input
10个整数

Output
整理后的十个数,每个数后跟一个空格(注意最后一个数后也有空格)

Sample Input
2 1 3 4 5 6 7 8 10 9
Sample Output
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 
HINT
主函数已给定如下,提交时不需要包含下述主函数

/*  C/C++代码  */
int main()
{
    const int n=10;
    int a[n];
    input(a,n);
    handle(a,n);
    output(a,n);
    return 0;
}

  学生的解答:

#include<iostream>
#include<cstdio>
using namespace std;
void input(int a[],int);
void handle(int a[],int);
void output(int a[],int);
int main()
{
    const int n=10;
    int a[n];
    //freopen("input.txt","r",stdin);
    input(a,n);
    handle(a,n);
    output(a,n);
    return 0;
}
void input(int a[],int n)
{
    for(int i=0;i<n;i++)
    cin>>a[i];
}
void handle(int a[],int n)
{
    int max,i=0,t,min,z,zd,zx;
    max=a[i];
    min=a[i];
    for(i=0;i<n;i++)
    {
        if(max<a[i])
        {
            max=a[i];
            zd=i;    //记录最大值的位置
        }
        if(min>a[i])
        {
            min=a[i];
            zx=i;    //记录最小值的位置
        }
    }
    t=a[9];
    a[9]=max;
    a[zd]=t;           //进行值交换
    z=a[0];
    a[0]=min;
    a[zx]=z;

}
void output(int a[],int n)
{
    for(int i=0;i<n;i++)
    {
        cout<<a[i]<<" ";
    }
}

  这个解答在CodeBlocks中编译通过,屡经测试数据,没有异常,然而,提交后提示“Runtime error”,具体是:

  Runtime Error:Segmentation fault
  辅助解释:Segmentation fault:段错误,检查是否有数组越界,指针异常,访问到不应该访问的内存区域

  这不科学!由“一定是我错了”的思维,转向了“可能是机器错了”,利用管理员帐号,看了测试数据,也没有问题。

  再逐句看程序,一个地方引起我的注意,会是25、26行引用a[i],但 i 没有赋值吗?不是,i 的初值是0,于算法没有问题。就在第24行,zd、zx两个变量,也应该是同步赋值的,它们表示最大、最小的数的下标,后面循环中,也及时对这两个数做了更新。

  问题逐渐明白了,在24行不给zd、zx赋初值的情况下,如果29和34行的if条件有一个始终未能为真,zd、zx就不会赋值,40行开始的交换,就会出现数组越界。

  在这个程序上小修改的办法有了:第24行,加上给zd、zx赋初值,即:int max,i=0,t,min,z,zd=0,zx=0;

  这个程序,没有用上单步执行。对这种小几率的问题,单步可能也不管用,思维要严密。

  这个程序写得稍显罗嗦,下面给出一个改写版。

#include<iostream>
#include<cstdio>
using namespace std;
void input(int a[],int);
void handle(int a[],int);
void output(int a[],int);

int main()
{
    const int n=10;
    int a[n];
    //freopen("input.txt","r",stdin);
    input(a,n);
    handle(a,n);
    output(a,n);
    return 0;
}

void input(int a[],int n)
{
    for(int i=0;i<n;i++)
    cin>>a[i];
}
void handle(int a[],int n)
{
    int i,t,zd=0,zx=0;//默认第0个为最大、最小
    for(i=1;i<n;i++)  //从第1个开始
    {
        if(a[zd]<a[i])
            zd=i;    //记录最大值的位置
        if(a[zx]>a[i])
            zx=i;    //记录最小值的位置
    }
    t=a[n-1];  //比用含有“神秘数”的a[9]好
    a[n-1]=a[zd];
    a[zd]=t;           //进行值交换
    t=a[0];
    a[0]=a[zx];
    a[zx]=t;
}

void output(int a[],int n)
{
    for(int i=0;i<n;i++)
    {
        cout<<a[i]<<" ";
    }
}

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