为何quicksort比mergesort更好？

时间 2020-03-07

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我在接受采访时被问到这个问题。他们都是O（nlogn），但大多数人使用Quicksort而不是Mergesort。这是为何？ html

#1楼

在全部条件相同的状况下，我但愿大多数人都能使用最方便的东西，并且每每是qsort（3）。除了快速排序以外，已知数组上的快速排序很是快，就像mergesort是列表的常见选择同样。 java

我想知道为何看到基数或桶排序这么罕见。它们是O（n），至少在链表上，所须要的只是将密钥转换为序数的一些方法。（字符串和浮点数工做正常。）算法

我认为缘由与计算机科学的教学方式有关。我甚至不得不向算法分析的讲师证实，确实能够比O（n log（n））更快地排序。（他有证据证实你不能比O（n log（n））更快地进行比较 ，这是真的。）数组

在其余新闻中，浮点数能够按整数排序，但您必须在以后转换负数。函数

编辑：实际上，这是一种更加恶毒的方式来整理浮点数 - 整数： http ： //www.stereopsis.com/radix.html 。请注意，不管您实际使用哪一种排序算法，均可以使用位翻转技巧... 性能

#2楼

对于原始值的DualPivotQuickSort带来的变化，答案会略微倾向于快速排序。它在JAVA 7中用于在java.util.Arrays中进行排序 ui

It is proved that for the Dual-Pivot Quicksort the average number of
comparisons is 2*n*ln(n), the average number of swaps is 0.8*n*ln(n),
whereas classical Quicksort algorithm has 2*n*ln(n) and 1*n*ln(n)
respectively. Full mathematical proof see in attached proof.txt
and proof_add.txt files. Theoretical results are also confirmed
by experimental counting of the operations.

你能够在这里找到JAVA7的实现 - http://grepcode.com/file/repository.grepcode.com/java/root/jdk/openjdk/7-b147/java/util/Arrays.java spa

关于DualPivotQuickSort的更多精彩阅读 - http://permalink.gmane.org/gmane.comp.java.openjdk.core-libs.devel/2628 code

#3楼

“然而大多数人使用Quicksort而不是Mergesort。为何会这样？” 视频

没有给出的一个心理缘由就是Quicksort更加巧妙地命名。即良好的营销。

是的，具备三重分区的Quicksort多是最好的通用排序算法之一，可是没有克服“快速”排序听起来比“合并”排序更强大的事实。

#4楼

快速排序是最坏状况O（n ^ 2），可是，平均状况始终执行合并排序。每一个算法都是O（nlogn），但你须要记住，在谈论Big O时，咱们忽略了较低的复杂因素。当涉及常数因素时，快速排序比合并排序有显着改进。

合并排序还须要O（2n）内存，而快速排序能够就地完成（只须要O（n））。这是快速排序一般优于合并排序的另外一个缘由。

额外信息：

当枢轴选择不当时，会发生最快的快速排序。请考虑如下示例：

[5,4,3,2,1]

若是选择枢轴做为组中的最小或最大数字，则快速排序将在O（n ^ 2）中运行。选择列表中最大或最小25％的元素的几率为0.5。这使得算法成为一个良好的支点。若是咱们采用典型的枢轴选择算法（好比选择一个随机元素），咱们就有0.5个机会为每一个枢轴选择一个好的枢轴。对于大尺寸的集合，老是选择不良枢轴的几率是0.5 * n。基于此几率，快速排序对于平均（和典型）状况是有效的。

#5楼

为何Quicksort好？

QuickSort在最坏的状况下采用N ^ 2和NlogN平均状况。最糟糕的状况发生在数据排序时。在排序开始以前，能够经过随机混洗来减轻这种状况。
QuickSort不会占用合并排序所需的额外内存。
若是数据集很大且项目相同，则Quicksort的复杂性经过使用3路分区而下降。更多相同的项目更好的排序。若是全部项目都相同，则按线性时间排序。 [这是大多数库中的默认实现]

Quicksort老是比Mergesort好吗？

并非的。

Mergesort稳定但Quicksort不稳定。所以，若是您须要输出稳定性，则可使用Mergesort。在许多实际应用中须要稳定性。
记忆如今很便宜。所以，若是Mergesort使用的额外内存对您的应用程序并不重要，那么使用Mergesort没有任何害处。

注意：在java中，Arrays.sort（）函数使用Quicksort做为基本数据类型，使用Mergesort做为对象数据类型。由于对象消耗了内存开销，因此为Mergesort添加一点开销可能不是性能观点的任何问题。

参考：观看Coursera的第3周，普林斯顿算法课程的QuickSort视频