Question

将此问题移至Programmers，因为它对CS来说似乎不够理论。
的 TLDR
有没有人用昂贵的交换元素测试双枢轴快速排序性能？在这种情况下，它似乎应该大大低于标准的快速排序。

的背景故事
灵感来自最近的＆＃34;问题＆＃34; here on stack overflow，我决定去实施给定排序的非平凡版本（introsort，quicksort 3-way partition，中间数3个轴位选择，小块插入排序等等。

在一些研究中，我也遇到了双枢轴快速排序，which is the current implementation of quicksort in Java standard library。一般来说，它声称它总是至少和标准的快速排序一样好，并且经验测试似乎支持它。（这是当前实施的原因。）

然而，似乎没有STL实现使用双枢轴快速排序进入内部的快速排序阶段，这让我想知道为什么。经过更多的研究，我找到了this paper。它表示，虽然双枢轴快速排序平均执行的比较减少了5％，但它的交换次数要多得多。（大约80％以上）显然，由于Java只有原语和引用类型，因此交换总是很便宜。（即便如此，它仅对原语使用此类，因为它不稳定）

所以我想看看是否有人已经测试了标准的quicksort vs双枢轴快速排序，当交换元素很昂贵并且数字（可能还有源码）存在时，或者我是否必须自己测试。

此问题专门针对快速排序变体。

Answer 1

我在论文中对此进行了广泛的研究。 https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1505/1505.00558.pdf

简短的回答是，不。当交换大型元素时，与高端版本的快速排序相比，Dual Pivot也不会表现出色。看看图22和23。

Answer 2

我认为本文的QUICKSORTYAROSLAVSKIY（）有三个原因并不快。

很难获得良好的支点。通常2个枢轴太近或太远。
交换太多了。例如，在第12行中交换是部分数组滑动。
实施的插入排序不实用。本文的Knuth算法可能会被写入教学。我不喜欢部分阵列滑动。

QUICKSORTYAROSLAVSKIY（）的优点是从分区中排除了2个枢轴。

我设计了一种算法，使quicksort更快。因为，交换是一种冗余方法，并且当N很大时，应该在各种元素中选择一个枢轴。 More..

Answer 3

如果你的目标是减少掉期数量，你应该回归到排序指针。像这样：

void sort(vector<BigClass> &data) {
    //First get an array of pointers.
    vector<BigClass*> temp;
    temp.reserve(data.size());
    for(BigClass& current : data) temp.push_back(&current);

    //Sort.
    sort(temp.begin(), temp.end(), [](const BigClass* &a, const BigClass* &b){
        /* some lambda to compare the pointers by the objects they point to */
    });

    //Move the objects.
    vector<BigClass> result;
    result.reserve(data.size());
    for(BigClass* current : temp) result.push_back(*current);

    //Update the argument
    swap(result, data);
}

这可以保证精确data.size()复制结构。你不能做得更好。

面对昂贵的互换，双枢轴快速排序

3 个答案: