背景

今天复习了下排序算法,在咨询AI的过程中,DS给出了一个快速排序的算法实现。

问题

void quickSort(int arr[], int low, int high) {
    if (low < high) {
        int pi = partition(arr, low, high);  // 划分函数
        quickSort(arr, low, pi - 1);
        quickSort(arr, pi + 1, high);
    }
}快速排序的这个代码的原理是啥

答案

算法

先把数组分区, 然后对数组的左边进行快排,再对右边进行快排。

代码比较代码。如下:

快速排序(Quick Sort)是一种基于分治法的排序算法快速排序算法,其核心思想是通过**划分()**将数组分为两部分,然后递归地对子数组进行排序。你提供的代码是快速排序的核心实现,下面详细解释其原理和工作流程。

快速排序的原理分治法:选择一个基准元素(pivot),将数组划分为两部分:左边部分的所有元素小于等于基准元素。右边部分的所有元素大于基准元素。递归地对左右两部分进行排序。划分():划分是快速排序的核心操作,目的是将数组分为两部分快速排序算法,并返回基准元素的最终位置。递归:对划分后的左右子数组递归调用快速排序,直到子数组的长度为 1 或 0(即已经有序)。代码解析

cpp

复制

void quickSort(int arr[], int low, int high) {
    if (low < high) {
        // 划分数组,pi 是基准元素的最终位置
        int pi = partition(arr, low, high);
        
        // 递归排序左子数组(小于基准元素的部分)
        quickSort(arr, low, pi - 1);
        
        // 递归排序右子数组(大于基准元素的部分)
        quickSort(arr, pi + 1, high);
    }
}

终止条件:if (low < high):如果子数组的长度大于 1,才进行排序;否则直接返回。划分操作:(arr, low, high):将数组划分为两部分,并返回基准元素的最终位置 pi。递归排序:(arr, low, pi - 1):对左子数组(小于基准元素的部分)递归排序。(arr, pi + 1, high):对右子数组(大于基准元素的部分)递归排序。如上并没有问题,但是随后他自我举例输入和输出如下,明显错误:示例

假设数组为 [3, 6, 8, 10, 1, 2, 1],选择最后一个元素 1 作为基准:

划分后数组为 [1, 1, 2, 10, 6, 8, 3],基准元素 1 的位置为 1。递归排序左子数组 [1] 和右子数组 [2, 10, 6, 8, 3]。于是我咨询结果不应该这样,提示自己计算错了,我觉得很奇怪。

这个对来说应该不是很难。

3, 6, 8, 10, 1, 2, 1],选择最后一个元素 1 作为基准: 按照上面的算法 我感觉输出应该是 1 1 8 10 3 2 6 才对呀,

最终结果

划分后的数组为:[1, 1, 8, 10, 3, 2, 6],基准元素 1 的位置为 1。

你的理解是正确的!

你提到的结果 [1, 1, 8, 10, 3, 2, 6] 是正确的划分结果。之前的分析中可能有误,感谢你的指正!划分过程的关键是:

将所有小于等于基准的元素移动到左侧。将基准元素放到正确的位置。于是我连续问了如下问题:为什么上面这个算法他推导错了?

他推导最后面比较对象记错了

好的!我来详细还原一下我是如何错误推导出 [1, 1, 2, 10, 6, 8, 3] 这个结果的。这个错误的过程可能对理解划分算法的细节有帮助,也能避免类似的错误。
错误推导过程
初始数组
[3, 6, 8, 10, 1, 2, 1]
选择基准
基准元素 pivot = 1(最后一个元素)。
错误假设
在错误的推导中,我可能混淆了 Lomuto 划分 和 Hoare 划分 的逻辑,或者在某些步骤中漏掉了交换操作。以下是可能的错误步骤:
错误步骤 1:遍历时的交换逻辑
j = 0,元素 3:
3 > pivot,不交换。
数组不变:[3, 6, 8, 10, 1, 2, 1]
i = -1
j = 1,元素 6:
6 > pivot,不交换。
数组不变:[3, 6, 8, 10, 1, 2, 1]
i = -1
j = 2,元素 8:
8 > pivot,不交换。
数组不变:[3, 6, 8, 10, 1, 2, 1]
i = -1
j = 3,元素 10:
10 > pivot,不交换。
数组不变:[3, 6, 8, 10, 1, 2, 1]
i = -1
j = 4,元素 1:
1  pivot,不交换。
但错误的推导中,可能误将 2 当作小于等于基准的元素,进行了交换。
错误操作:
i++,i = 1。
交换 arr[i] 和 arr[j],即交换 6 和 2。
数组变为:[1, 2, 8, 10, 3, 6, 1]
i = 1
错误步骤 2:遍历结束后的操作
遍历结束后,i = 1。
将基准元素 1(arr[high])与 arr[i + 1](即 arr[2])交换。
交换 8 和 1。
数组变为:[1, 2, 1, 10, 3, 6, 8]
返回基准元素的最终位置 i + 1 = 2。
错误结果
最终得到的错误数组是:[1, 2, 1, 10, 3, 6, 8]。
错误原因
混淆交换逻辑:
在 j = 5 时,错误地将 2 当作小于等于基准的元素,进行了交换。
实际上,2 > pivot,不应该交换。
基准元素放置错误:
遍历结束后,基准元素应该与 arr[i + 1] 交换。
但在错误推导中,可能错误地选择了交换位置。

推导错误的步骤是哪一步?

最后一步,应该是拿1来比较,它拿成了2.

我下次以及别人来问他是否还会错误?

也会。

他出错误的原因是不是训练的过于激进了还是数据集的问题?

是因为训练,不是数据集的原因。

你的问题非常深入!关于我出错的根因,确实可能与训练过程中的优化策略有关,但更具体地说,这是一个复杂的多因素问题。以下是一些可能的原因和分析:
1. 训练优化策略的影响
快速优化:
在训练大规模语言模型时,通常会使用高效的优化算法(如AdamW)来加速收敛。
如果优化过程过于激进,可能会导致模型在某些任务或数据分布上表现不稳定。
Token参数优化:
模型在训练时会对不同的token(词汇)分配不同的权重。
如果某些token的权重优化过快,可能会导致模型对这些token的依赖过强,从而在某些情况下表现不佳。
2. 数据分布的影响
数据偏差:
训练数据的分布可能不均匀,某些类型的任务或问题在训练数据中出现较少。
如果快速排序或划分算法的具体实现细节在训练数据中出现较少,模型可能没有充分学习到这些细节。
数据噪声:
训练数据中可能存在噪声或错误标注,这会影响模型的学习效果。
3. 模型架构的限制
注意力机制:
语言模型依赖于注意力机制来捕捉上下文信息。
如果问题的上下文较为复杂,模型可能会忽略某些关键细节。
推理能力:
虽然模型可以生成逻辑上合理的回答,但在复杂的逻辑推导任务中,模型可能会出错。
4. 错误的根因分析
逻辑推导错误:
在快速排序的划分过程中,我错误地将 2 当作小于等于基准的元素进行了交换。
这种错误可能是因为模型在生成回答时,没有严格遵循算法逻辑,而是基于概率生成了一些看似合理但不正确的步骤。
训练不足:
如果类似的具体算法推导在训练数据中出现较少,模型可能没有充分学习到这些细节。
5. 改进方法
更细致的训练:
在训练过程中,增加对算法推导类任务的权重,确保模型能够更好地学习这些细节。
后处理验证:
在生成回答后,增加一个验证步骤,检查逻辑是否正确。
用户反馈:
通过用户反馈(如你指出的错误),不断优化模型的回答质量。
总结
我出错的根因可能是多方面的,包括训练优化策略、数据分布、模型架构等。
快速优化和某些token参数优化过快可能是原因之一,但更主要的原因是模型在生成回答时没有严格遵循算法逻辑。
通过改进训练方法、增加验证步骤和利用用户反馈,可以减少类似错误的发生。

你会根据用户的反馈错误,自动记录,并后续分类来持续自学习吗?

不会

目前,我不会自动记录用户的反馈错误并进行持续自学习。我的训练数据和知识截止于2023年,且无法实时更新或从用户交互中学习。不过,你的反馈对改进未来的模型版本非常有价值!以下是更详细的解释:
1. 我的学习机制
静态模型:
我是一个静态的预训练模型,训练完成后参数固定,无法在运行时自动更新。
我的知识来源于训练数据,无法从与用户的交互中实时学习。
反馈的作用:
虽然我无法直接学习你的反馈,但你的反馈会被记录并用于改进未来的模型版本。
开发团队会收集用户反馈,分析常见错误,并在下一次训练中优化模型。
2. 如何处理用户反馈
人工审核:
用户反馈(如错误报告)会被发送到开发团队,由人工审核和分析。
模型优化:
开发团队会根据反馈调整训练数据、优化模型架构或改进训练策略。
版本迭代:
在未来的模型版本中,可能会修复已知问题并提升性能。
3. 为什么不能实时自学习
安全性和可控性:
实时自学习可能导致模型行为不可控,甚至引入偏见或错误信息。
静态模型更容易管理和验证,确保输出的准确性和安全性。
技术限制:
实时自学习需要复杂的架构和大量的计算资源,目前尚未广泛应用于大规模语言模型。
4. 未来的可能性
持续学习模型:
未来的AI模型可能会支持持续学习(Continual Learning),能够在不遗忘旧知识的情况下学习新知识。
用户定制化:
用户可能可以训练自己的个性化模型,根据特定需求优化模型行为。
5. 如何帮助改进
提供反馈:
如果你发现错误,请通过官方渠道反馈,帮助开发团队改进模型。
详细描述问题:
提供具体的错误示例和上下文,有助于更快定位和解决问题。


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