更昂贵的是：比较或访问数组的索引

Question

基本上我看到我在youtube上的视频可视化排序算法，他们提供了程序，以便我们可以玩它..并且程序计算两个主要的东西（比较，数组访问）..我想看看哪一个（合并和快速）排序是最快的..

100个随机数

快速排序：
  比较1000
  数组访问1400

合并排序：
  比较540
  数组访问1900

如此快速排序使用较少的数组访问，而合并排序使用较少的比较，差异随着索引的数量而增加..那么其中哪一个更难用于计算机呢？

Answer 1

数字已关闭。实际运行的结果有100个随机数。请注意，快速排序比较计数受实施影响，Hoare比Lomuto使用更少的比较。

快速排序（Hoare分区方案）

pivot reads      87   (average)
compares        401   (average)
array accesses  854   (average)

合并排序：

compares        307  (average)
array accesses 1400  (best, average, worst)

由于数字正在排序，我假设它们适合寄存器，这减少了数组访问。

为了快速排序，比较完成与一个数据透视值的比较，每个快速排序的递归实例应该只读取一次，并放在一个寄存器中，然后对每个值进行一次读取比较。优化编译器可以保留寄存器中用于比较的值，以便交换已经在寄存器中具有两个值，并且只需要进行两次写入。

对于合并排序，比较会为数组访问增加几乎为零的开销，因为比较的值将被读入寄存器，进行比较，然后从寄存器写入，而不是再次从内存中读取。

Answer 2

排序性能取决于许多条件，我认为回答您的确切问题不会导致有用的答案（您可以自己轻松地对其进行基准测试）。

1. 对少量元素进行排序通常不是时间关键，基准测试对于较大的列表是有意义的。
2. 对于整数数组进行排序也是一种罕见的情况，对对象列表进行排序，比较一个或多个属性更为常见。
3. 如果您追求性能，请考虑多线程。
4. MergeSort是稳定的（相等的元素保持其相对位置），QuickSort不是，所以你要比较不同的结果。

在您的示例中，快速排序算法在大多数情况下可能更快。如果比较更复杂，例如字符串而不是int或多个字段，MergeSort将变得越来越有效，因为它需要更少（昂贵）的比较。如果你想要对排序进行并行化，MergeSort是因为算法本身而预定的。