数据结构(九)高级排序算法——四种高级排序算法的效率比较

上面我们已经学习的4种高级排序算法:归并排序、快速排序、堆排序和桶排序。

归并、快速排序

堆排序、桶排序

下面我们通过一个实验案例来进行上述4种排序算法效率的直观比较。
实验内容:创建4个具有相同初始化长度、初始化元素内容和元素顺序的,长度为100000的正整数数组,数组中填充的全部都是取值范围在[0, 100000]之间的随机正整数,并且为了消除数据之间差异导致排序效果上带来的影响,我们选择首先创建一个这样的数组,并将这个数组复制4份,分别交给对应的排序算法进行排序,同时使用时间戳的方式,记录每一种排序算法的运行时间。

代码实现:

public class TestSpeed {
	
	public static void main(String[] args) {
		
		MergeSort ms = new MergeSort();
		QuickSort qs = new QuickSort();
		HeapSort hs = new HeapSort();
		BucketSort bs = new BucketSort();
		
		System.out.println("创建一个100000整数级随机数数组,分别进行排序,比较4种高级排序算法用时");
		
		long start = 0;
		long end = 0;
		
		int[] originArray = new int[100000];  //创建一个原始数组
		//填充随机数组
		for(int i = 0; i < originArray.length; i++) {
			originArray[i] = (int)(Math.random() * 100000);  //原始数组的每一个元素都是一个取之范围在[0, 99999]之间的随机整数
		}
		
		//为了公平起见,我们将原始数组拷贝4份,分别使用4种排序算法进行排序计算事件,消除因为随机数数组取之不同导致的差异
		int[] array1 = Arrays.copyOf(originArray, originArray.length);
		int[] array2 = Arrays.copyOf(originArray, originArray.length);
		int[] array3 = Arrays.copyOf(originArray, originArray.length);
		int[] array4 = Arrays.copyOf(originArray, originArray.length);
		
		//开始比较
		System.out.println("归并排序开始……");
		start = System.currentTimeMillis();
		ms.mergeSort(array1);
		end = System.currentTimeMillis();
		System.out.println("归并排序结束,用时" + (end - start) + "毫秒");
		
		System.out.println("----------");
		
		System.out.println("快速排序开始……");
		start = System.currentTimeMillis();
		qs.quickSort(array2, 0, array2.length-1);
		end = System.currentTimeMillis();
		System.out.println("快速排序结束,用时" + (end - start) + "毫秒");
		
		System.out.println("----------");
		
		System.out.println("堆排序开始……");
		start = System.currentTimeMillis();
		hs.heapSort(array3);
		end = System.currentTimeMillis();
		System.out.println("堆排序结束,用时" + (end - start) + "毫秒");
		
		System.out.println("----------");
		
		System.out.println("桶排序开始……");
		start = System.currentTimeMillis();
		bs.bucketSort(array4);
		end = System.currentTimeMillis();
		System.out.println("桶排序结束,用时" + (end - start) + "毫秒");
		
	}
	
}

实验结果:

从上述程序运行的结果来看,在这4种高级排序算法中:

1、桶排序效率最高,很大程度上高于其他的三种算法,但是耗费的内存是比较多的;

2、堆排序效率极低,和其他的算法不在同一个数量级上;

其实所有的算法各有利弊,我们在使用时需要综合使用场景和自己有所取舍,即时间复杂度和空间复杂度的取舍。

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转载自blog.csdn.net/cyl101816/article/details/95499638
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