毫無疑問，Quicksort被認為是本世紀最重要的算法之一，并且它是許多語言（包括Java中的Arrays.sort ）的事實上的系統(tǒng)排序。

那么，quicksort有何新功能？

嗯，除了我現(xiàn)在（在Java 7發(fā)行了2年之久）才想到， Arrays.sort的Quicksort實現(xiàn)已被替換為Dual-Pivot QuickSort的變體代替了。 出于這個原因，這個線程真棒，而且喬恩·本特利和約書亞·布洛赫真的很謙虛。

接下來我要做什么？

就像其他所有人一樣，我想實現(xiàn)它并針對約1000萬個整數(shù)（隨機和重復）進行一些基準測試。

奇怪的是，我發(fā)現(xiàn)以下結(jié)果：

隨機數(shù)據(jù)：

• 快速排序基本：1222毫秒
• 快速排序3種方式：1295毫秒（嚴重！）
• 快速分類雙樞軸：1066毫秒

重復數(shù)據(jù)：

• 快速排序基礎(chǔ)：378毫秒
• 快速排序3種方式：15毫秒
• 快速分類雙樞軸：6毫秒

愚蠢的問題1：

恐怕在三向分區(qū)的實現(xiàn)中缺少一些東西。 在針對隨機輸入（1000萬個）數(shù)字的多次運行中，我可以看到單個樞軸始終表現(xiàn)更好（盡管對于1000萬個數(shù)字，相差不到100毫秒）。

我知道直到現(xiàn)在，將3-way Quicksort設(shè)置為默認Quicksort的全部目的是它不會在重復鍵上提供0（n ^2）性能-當我對重復輸入運行它時，這一點非常明顯。 但是，為了處理重復的數(shù)據(jù)，三路方式會付出一點代價嗎？ 還是我的實現(xiàn)不好？

愚蠢的問題2

我的Dual Pivot實現(xiàn)（下面的鏈接）不能很好地處理重復項。 它需要永遠的甜蜜（0（n ^2））才能執(zhí)行。 有避免這種情況的好方法嗎？ 談到Arrays.sort實現(xiàn)，我發(fā)現(xiàn)在完成實際排序之前，就消除了升序和重復項。 因此，作為一個骯臟的解決方法，如果樞軸相等，則我快進lowerIndex，直到它與pivot2不同。 這是一個公平的實施嗎？

else if (pivot1==pivot2){while (pivot1==pivot2 && lowIndex<highIndex){lowIndex++;pivot1=input[lowIndex];}}

而已。 那就是我所做的一切？

我總是發(fā)現(xiàn)算法的跟蹤很有趣，但是由于Dual Pivot quicksort中的變量數(shù)量眾多，我的眼睛在調(diào)試時發(fā)現(xiàn)它不知所措。 因此，我還繼續(xù)創(chuàng)建了啟用跟蹤的實現(xiàn)（針對所有3種實現(xiàn)），以便可以看到變量指針當前所在的位置。

這些啟用了跟蹤的類僅覆蓋指針在數(shù)組值下方的位置。 我希望您發(fā)現(xiàn)這些課程有用。

例如。 用于Dual Pivot迭代

整個項目（以及DSA的一些la腳實現(xiàn)）可在github上找到 。 僅在這里可以找到 quicksort類。

這是我對SinglePivot（Hoare），3路（Sedgewick）和新的Dual-Pivot（Yaroslavskiy）的實現(xiàn)

單樞軸

package basics.sorting.quick;import static basics.sorting.utils.SortUtils.exchange; import static basics.sorting.utils.SortUtils.less; import basics.shuffle.KnuthShuffle;public class QuickSortBasic {public void sort (int[] input){//KnuthShuffle.shuffle(input);sort (input, 0, input.length-1);}private void sort(int[] input, int lowIndex, int highIndex) {if (highIndex<=lowIndex){return;}int partIndex=partition (input, lowIndex, highIndex);sort (input, lowIndex, partIndex-1);sort (input, partIndex+1, highIndex);}private int partition(int[] input, int lowIndex, int highIndex) {int i=lowIndex;int pivotIndex=lowIndex;int j=highIndex+1;while (true){while (less(input[++i], input[pivotIndex])){if (i==highIndex) break;}while (less (input[pivotIndex], input[--j])){if (j==lowIndex) break;}if (i>=j) break;exchange(input, i, j);}exchange(input, pivotIndex, j);return j;}}

3路

package basics.sorting.quick;import static basics.shuffle.KnuthShuffle.shuffle; import static basics.sorting.utils.SortUtils.exchange; import static basics.sorting.utils.SortUtils.less;public class QuickSort3Way {public void sort (int[] input){//input=shuffle(input);sort (input, 0, input.length-1);}public void sort(int[] input, int lowIndex, int highIndex) {if (highIndex<=lowIndex) return;int lt=lowIndex;int gt=highIndex;int i=lowIndex+1;int pivotIndex=lowIndex;int pivotValue=input[pivotIndex];while (i<=gt){if (less(input[i],pivotValue)){exchange(input, i++, lt++);}else if (less (pivotValue, input[i])){exchange(input, i, gt--);}else{i++;}}sort (input, lowIndex, lt-1);sort (input, gt+1, highIndex);}}

雙樞軸

package basics.sorting.quick;import static basics.shuffle.KnuthShuffle.shuffle; import static basics.sorting.utils.SortUtils.exchange; import static basics.sorting.utils.SortUtils.less;public class QuickSortDualPivot {public void sort (int[] input){//input=shuffle(input);sort (input, 0, input.length-1);}private void sort(int[] input, int lowIndex, int highIndex) {if (highIndex<=lowIndex) return;int pivot1=input[lowIndex];int pivot2=input[highIndex];if (pivot1>pivot2){exchange(input, lowIndex, highIndex);pivot1=input[lowIndex];pivot2=input[highIndex];//sort(input, lowIndex, highIndex);}else if (pivot1==pivot2){while (pivot1==pivot2 && lowIndex<highIndex){lowIndex++;pivot1=input[lowIndex];}}int i=lowIndex+1;int lt=lowIndex+1;int gt=highIndex-1;while (i<=gt){if (less(input[i], pivot1)){exchange(input, i++, lt++);}else if (less(pivot2, input[i])){exchange(input, i, gt--);}else{i++;}}exchange(input, lowIndex, --lt);exchange(input, highIndex, ++gt);sort(input, lowIndex, lt-1);sort (input, lt+1, gt-1);sort(input, gt+1, highIndex);}}

參考：快速 分揀–來自我們JCG合作伙伴 Arun Manivannan的3向和雙向樞軸 ，位于Rerun.me博客上。

翻譯自: https://www.javacodegeeks.com/2013/06/quicksorting-3-way-and-dual-pivot.html

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的快速分类–三向和双枢轴的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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