13、排序与搜索算法全解析

排序与搜索算法全解析

排序算法相关

在数据处理中，排序是一项基础且重要的操作。当数据量较小或者对排序性能要求不高时，简单排序算法可能就足够了；但当数据量巨大或者对排序速度有严格要求时，就需要选择更高效的排序算法。

1. 外部排序

   • 有时由于内存限制（如虚拟或实际内存不足）、数据在排序开始时未全部到达，或者数据只能顺序访问（如磁带中的数据），之前介绍的排序算法就不再适用，因为它们通常假设使用的是像磁盘和内存这样的随机访问设备。
   • 此时可以使用分治技术，其中归并排序是一个理想的选择。归并排序按顺序读取输入，不需要回溯，部分排序结果可以存储在磁盘或磁带上，然后通过多个阶段合并成最终结果。而且，最终输出也是按顺序生成的，每个数据在“合并指针”经过后就可以确定最终位置。
   • 归并排序通常将排序问题分成两部分，但实际上也可以分成三部分或更多部分，这种多路合并在外部排序中可能会用到。

2. 排序算法总结

   • Perl内置排序 ：大多数情况下，Perl自身的 sort 函数就足够了，它在C语言中实现了经过优化的快速排序。
   • 不同排序算法性能测试 ：使用随机生成的字符串集合（桶排序版本只处理数字，基数排序要求字符串长度相等）进行测试，数据数量从100到1000，字符串长度从20到100。每个算法都在随机、已排序和逆序三