加入并将已经排序的列表排序成一个大列表的最佳方法是什么？

Question

我有一个排序对象的列表（数组，而不是链表）。它不是一个很长的列表：3到20个元素，但大多数时候它可能是在较短的一端。此列表以及所有其他列表将来自HTTP请求。将有大约30-50个请求，每个请求产生具有相同数量元素的数组。我的代码现在的工作方式是请求是同步的。我意识到这样做效率不高，很快就会变成一些多线程，但是现在我还处于初始阶段。将所有这些数组连接成一个大的排序数组的最佳方法是什么？它是否会从请求返回每个数组并附加到结果数组？或者可能在所有请求完成后排序？既然没有那么多元素，相对而言，它是否重要？多线程会对解决方案产生影响吗？

我不确定数组在它们所持有的值中是否相似是否有所不同。例如： [100,200,300]，[99,105,290]，[115,215,280]

Answer 1

有一些明智的方法可以尝试，然后测量相对表现。

由于要排序的元素数量很少，与算法的渐近复杂度相比，实现排序算法的常数因素对整体性能的影响相对较大。

我会在一个数组中收集所有单独的范围，并在完成所有请求后对其进行排序;这将使您在排序时保持阵列热，而不是使用随机的其他处理来交错许多种类。

如果要排序的数字在一个小范围内，请通过计算排序对它们进行排序;所需的额外O(n)内存不应成为问题，因为n最多为1000个。

否则，由于序列由多个排序范围组成，插入排序可能表现良好，内循环预计不会循环多次，当它循环时，内部条件应该是具有良好的分支预测特性。

所有这一切，对于这么少的元素，很可能你选择的方法并不重要，所以只需收集数组中的所有元素并使用系统的库排序函数。

Answer 2

将多个排序列表合并到一个列表中的最快方法是执行k-way merge。

从一个空的优先级队列开始，如果你按升序排序，通常是一个小堆，并将每个列表中的第一个项目推送到堆上。存储在堆中的结构必须具有值（即数字）以及对其来源列表的引用。然后：

1. 从堆中弹出第一个项目并将其值添加到输出中。
2. 从包含刚刚从堆中弹出的项目的列表中取出下一个项目，并将其添加到堆中。
3. 继续，直到堆为空。

简而言之，min-heap总是从每个列表中有一个项目，这些项目中最低的一个始终是堆上的第一个项目。由于单个列表是为了开始，这可以保证堆顶部的项始终是所有列表中最小的剩余项，因此它是下一个输出的项。