std :: list排序算法运行时

Question

我有一个几乎正确顺序的元素列表，与正确的位置相比，元素只是相对少量的位置（例如，没有应该位于列表前面的元素是最后）。

＆LT; TL; DR＆gt;

实际来源：我有一个UDP-Packages流，包含所有标有特定时间戳的信号。评估数据表明，包没有以正确的顺序发送（或接收），因此时间戳不是经常增加而是抖动一点。要导出数据，我需要提前对其进行排序。

＆LT; / TL; DR＆gt;

我想使用std::list.sort()对此列表进行排序。

std::list.sort()使用的排序算法是什么？它是如何受到列表几乎排序这一事实的影响。我有一种感觉＆＃34;，基于分而治之的算法可能会从中获益。

对于我非常具体的问题，是否有更有效的算法？

Answer 1

没有定义哪种算法使用，尽管平均应该在N log N左右，例如快速排序。

如果您在使用数据包时将数据包附加到“队列”的末尾，那么您希望队列始终排序，那么您可以预期任何新数据包的正确位置几乎总是接近“结束”。

因此，只需将数据包插入正确的位置，而不是对整个队列进行排序。从队列的后面开始，将现有的数据包时间戳与已存在的数据包进行比较，在第一个数据包之后插入一个较小的时间戳（可能总是结束），如果没有这样的数据包，则将其插入前面。大大无序。

或者，如果你想按顺序添加所有数据包然后对它进行排序，冒泡排序应该是相当理想的，因为列表应该仍然几乎已经排序。

Answer 2

如果每个元素都位于其正确位置的 k 位置，则插入排序将小于 kN 比较和交换/移动。它也很容易实现。

将此与合并排序或快速排序所需的 N * log（N）操作进行比较，以确定它是否更适合您。

Answer 3

对于主要排序的数据 Insertion Sort 和 Bubble Sort 是最常见的数据。

<强> Live demo

另请注意，拥有 list 结构会对索引访问产生额外的限制，因此需要索引访问的算法执行效果会更差。因此，插入排序更适合，因为它只需要顺序访问。

Answer 4

对于2015年之前的Visual Studio，使用26个内部列表进行自下而上合并排序，遵循此Wiki文章中显示的算法：

https://en.wikipedia.org/wiki/Merge_sort#Bottom-up_implementation_using_lists

Visual Studio 2015增加了对没有默认分配器的支持。 26个内部列表初始化程序可以扩展为具有用户指定分配器的26个初始化程序实例，具体为：_Myt _Binlist[_MAXBINS+1] = { _Myt(get_allocator()), ... , _Myt(get_allocator())};，但是Microsoft的某个人切换到基于迭代器的自顶向下合并排序。这个速度较慢，但​​如果比较引发异常，它的优势在于它不需要特殊恢复。该更改的作者指出了如果性能是目标，那么将列表复制到数组或向量，对数组或向量进行排序，然后从数组或向量创建新列表的速度更快。

有一个关于此的先前线索。

`std::list<>::sort()` - why the sudden switch to top-down strategy?

在你的情况下，双链表上的插入排序应该更快，如果找到一个out order节点，从列表中删除，向后扫描或转发到正确的位置并将节点插回到列表中。如果你想使用std :: list，你可以使用iterators，erase和emplace来移动＆＃34;移动＆＃34;节点，但涉及为每个移动释放和重新分配节点。用你自己的双链表实现它会更快，在这种情况下你可以操纵链接，避免在使用std :: list时释放和重新分配内存。