std::sort与qsort

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#c++ #sort #qsort

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本文通过实验对比了std::sort与qsort在不同数据集上的性能表现，结果显示std::sort通常优于qsort。std::sort采用了introsort算法，结合快速排序、堆排序和插入排序的优点。

std::sort与qsort的性能对比，一般来说std::sort要优于qsort的

std::sort通常实用的introsort（内省排序），通常实现为快排、堆排、插入排序的混合。

参照gcc 4.1.1的std::sort的代码实现:

1.当数据量比较大时，进行快排划分，递归排序

1.1 当递归的层次超过上限（logN）时，剩下的转为堆排

1.2 在进行快排时（并不是堆排），若元素个数不多于16时，停止快排

2. 对所有元素做一遍插入排序

性能测试代码：

注意，使用的并不是准确时间，单位是ms

#include <iostream>   
#include <algorithm>   
using namespace std;   

const int Size = 10000000;   
int arr1[Size];   
int arr2[Size];   
int arr3[Size];   

void init(){   
    srand(clock());   
    for(int i = Size - 1; i >= 0; --i) {   
        arr1[i] = rand();   
        arr2[i] = i;   
        arr3[i] = Size - i;   
    }
}

int cmp(const void * a, const void * b)   
{
    return ( *(int*)a - *(int*)b );   
}

int main(){   

    clock_t t1 = clock();   
    sort(arr1, arr1 + Size);   
    clock_t t2 = clock();   
    sort(arr2, arr2 + Size);   
    clock_t t3 = clock();   
    sort(arr3, arr3 + Size);   
    clock_t t4 = clock();   

    cout << "sort: " << ((double)t2 - t1) / CLOCKS_PER_SEC << " " << ((double)t3 - t2) / CLOCKS_PER_SEC << " " << ((double)t4 - t3) / CLOCKS_PER_SEC << endl;   

    init();   
    t1 = clock();   
    qsort(arr1, Size, sizeof(int), cmp);   
    t2 = clock();   
    qsort(arr2, Size, sizeof(int), cmp);   
    t3 = clock();   
    qsort(arr3, Size, sizeof(int), cmp);   
    t4 = clock();   

    cout << "qsort: " << ((double)t2 - t1) / CLOCKS_PER_SEC << " " << ((double)t3 - t2) / CLOCKS_PER_SEC << " " << ((double)t4 - t3) / CLOCKS_PER_SEC << endl;   

    return 0;   
}

结果：

g++ test.cpp -O2 -o test

sort: 0.29 0.29 0.29     
qsort: 2.61 0.94 0.97