Array.sort性能如何受输入初始排序的影响？

Question

输入的排序是否可能影响Array.sort()的性能？如果是这样，怎么样？

Answer 1

这取决于一些事情：

• 运行时（不同的浏览器/运行时使用不同的排序算法）
• 您的输入相对于所需顺序的排列方式
• 如果您使用的是自定义比较器（也与前一点相关）

我正在处理的一个应用程序在一个模块中经历了严重的性能下降，该模块在它开始的API端点之后对35K +字符串列表进行排序，并按排序顺序提供数据。在前端排序中花费的时间从大约30毫秒变为6 秒（200x）。

使用自定义比较器完成排序，该比较器优先使用以某个后缀结尾的字符串。如果没有或两个字符串以后缀结尾，则使用自然排序。我使用浏览器开发人员工具对模块进行了分析，发现大部分时间花在了这个比较上。该个人资料还显示QuickSort是Array.sort()使用的基础算法（至少在Chrome中）。

这很奇怪，因为QuickSort不应受输入顺序的影响。根据维基百科：

  如果枢轴恰好是列表中的最小或最大元素，或者在所有元素相等的某些实现中（例如，如上所述的Lomuto分区方案），则可能发生[最坏情况]。

我变得很好奇，并对这种排序的多种变体进行了基准测试。我在命令行中使用了在节点上运行的benchmark.js.基准测试和浏览器都在v8之上运行，因此他们应该使用相同的排序算法。结果令人惊讶：

6 tests completed.

  Ordered array, sorted with a default comparator           x 34.27 ops/sec ±1.07% (59 runs sampled)
  Ordered array, sorted with a custom comparator            x  0.18 ops/sec ±2.81% (5 runs sampled)
  Ordered array, shuffled, sorted with a custom comparator  x 38.37 ops/sec ±3.67% (51 runs sampled)
  Ordered array, shuffled, sorted with a default comparator x 29.20 ops/sec ±1.28% (51 runs sampled)
  Unordered array, sorted with a default comparator         x 28.38 ops/sec ±1.28% (50 runs sampled)
  Unordered array, sorted with a custom comparator          x 42.10 ops/sec ±1.32% (55 runs sampled)

这些结果表明性能下降是由于数据与比较器的分布。以下是输入的一些特征：

• 比较器优先级的后缀（/Prod）匹配约20％的字符串
• 当字符串按字母顺序排序时，以/Prod结尾的字符串很可能在整个
中相对均匀地传播
• ABC/Alpha，ABC/Beta，ABC/Prod等序列很常见。

这个可能使得算法更有可能选择一个在其子序列中处于极端的枢轴，从而导致在元素之间进行大量的比较。

这只发生在Chrome 61中。我测试了Firefox 52.3和Safari 10.1，但问题没有复制。我认为这是因为使用了不同的排序算法。