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なぜ私のクイックソートがとても遅いのか疑問に思っています。次の配列をソートするには、10 ～ 20 秒かかります。バブルソート (下図) はそれを自動的に行います。

public static void quickSort(int[] tab, int lowIndex, int highIndex) {
if (tab == null || tab.length == 0) {
    return;
}

int i = lowIndex;
int j = highIndex;

int pivot = tab[lowIndex + (highIndex - lowIndex) / 2];

while (i <= j) {
    while (tab[i] < pivot) {
    i++;
    }
    while (tab[j] > pivot) {
    j--;
    }

    if (i <= j) {
    int c = tab[i];
    tab[i] = tab[j];
    tab[j] = c;
    i++;
    j--;
    }

    if (lowIndex < j) {
    quickSort(tab, lowIndex, j);
    }
    if (i < highIndex) {
    quickSort(tab, i, highIndex);
    }
}

}

public static void bubbleSort(int[] arr) {
int n = arr.length - 1;
while (n >= 1) {
    for (int i = 0; i < n; i++) {
    if (arr[i] > arr[i + 1]) {
        int c = arr[i];
        arr[i] = arr[i + 1];
        arr[i + 1] = c;
    }
    }
    n--;
}
}

public static void main(String[] args) {
int[] t = new int[] { 5, 1, 33, 13, 21, 2, 12, 4,
    2, 3, 53, 2, 125, 23, 53, 523, 5, 235, 235, 235, 23, 523, 1,
    2, 41, 2412, 412, 4, 124, 1, 241, 24, 1, 43, 6, 346, 457, 56,
    74, 5, 3, 5, 1, 33, 13, 21, 2, 12, 4,
    2, 3, 53, 2, 125, 23, 53, 523, 5, 235, 235, 235, 23, 523, 1,
    2, 41, 2412, 412, 4, 124, 1, 241, 24, 1, 43, 6, 346, 457, 56,
    74, 5, 3, 74, 5, 3, 5, 1, 33, 13, 21, 2, 12, 4,
    2, 3, 53, 2, 125, 23, 53, 523, 5, 235, 235, 235, 23, 523, 1,
    2, 41, 2412, 412, 4, 124, 1, 241, 24, 1, 43, 6, 346, 457, 56,
    74, 5, 3 };
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1

基本的に、バブル ソートは何らかの形で壊れています - http://www.mycstutorials.com/articles/sorting/quicksortのコメントでリンクされている実装 Darren Engwirda を使用し、毎回新しく作成された配列でソートを実行します。私は次の時間を取得します：

bash-3.1$ time java -cp bin Sort none

real    0m0.079s
user    0m0.000s
sys     0m0.015s
bash-3.1$ time java -cp bin Sort quick

real    0m0.084s
user    0m0.015s
sys     0m0.015s
bash-3.1$ time java -cp bin Sort bubble

real    0m0.115s
user    0m0.000s
sys     0m0.000s

3 つのテストを実行するインフラストラクチャは次のとおりです。

private static int[] data () {
    return new int[] { ... the same data as in the OP ... };
}

public static void main(String[] args) {
    if ( args.length == 0 || args [ 0 ].equals ( "bubble" ) ) {
        for ( int i = 0; i < 1000; ++i ) {
            int[] data = data();
            bubbleSort ( data );
        }
    } else if ( args [ 0 ].equals ( "none" ) ) {
        for ( int i = 0; i < 1000; ++i ) {
            int[] data = data();
        }
    } else if ( args [ 0 ].equals ( "quick" ) ) {
        for ( int i = 0; i < 1000; ++i ) {
            int[] data = data();
            quickSort( data, 0, data.length-1 );
        }
    } else if ( args [ 0 ].equals ( "quick_op" ) ) {
        for ( int i = 0; i < 1000; ++i ) {
            int[] data = data();
            quickSort_op( data, 0, data.length-1 );
        }
    }
}

したがって、正しく実装されたクイック ソートではデータのソートに約 5μs かかり、バブル ソートではデータのソートに約 36μs かかります。クイック ソート アルゴリズムは、このデータのバブル ソートよりも優れたパフォーマンスを発揮します。

再帰呼び出しをループの外に移動すると、コードが配列をソートすることを意味します (ただし、他の欠陥があるかどうかは確認していません)。結果は次のようになります。

bash-3.1$ time java -cp bin Sort op_quick

real    0m0.108s
user    0m0.015s
sys     0m0.015s

これはバブル ソートよりも高速ですが、他の実装ほど高速ではありません。j と i をオーバーラップさせて、配列の一部に複数回アクセスしている可能性があると思います。

于 2013-02-16T21:38:44.790 に答える