编程珠玑:插入排序优化

余生长醉 提交于 2021-01-14 02:42:45

    插入排序的精髓就是首先将第一个元素视为有序子数组x[0...0],然后插入x[1]...x[n-1].思想很简单,代码也很简单,简单的代码有没有优化的空间呢?编程珠玑中提供了几个优化后的方案,效率提高了70%之多。

简单的实现(sort1)

void insertSort(int *array, size_t size)
{
    for(size_t i = 1; i < size; i++)
    {
        for(int j = i; j > 0 && array[j - 1] > array[j]; j--)
        {
            swap(array[j - 1], array[j]);
        }
    }
}
优化思路

    内循环的swap函数可能不如内联函数快些,所以第一步优化将该swap函数展开,据作者说,展开后效率提高了60%。

优化代码(sort2)

void insertSort(int *array, size_t size)
{
    for(size_t i = 1; i < size; i++)
    {
        for(int j = i; j > 0 && array[j - 1] > array[j]; j--)
        {
            int t = array[j];
            array[j] = array[j - 1];
            array[j - 1] = t;
        }
    }
}
优化思路

    由于内循环中总是给变量t赋同样的值(x[i]的初始值),所以内循环关于t的两条赋值语句移出循环,据说这么做的效率又提高了15%。

优化代码(sort3)

void insertSort(int *array, size_t size)
{
    for(size_t i = 1; i < size; i++)
    {
        int j = i;
        int t = array[j];
        for(; j > 0 && array[j - 1] > array[j]; j--)
        {
            array[j] = array[j - 1];
        }
        array[j] = t;
    }
}
    书中给出了三种排序的运行时间:

    插入排序的效率总是O(n2),效率差在比较的次数以及交换的频率,如果交换的频率减少的话就可以大大提高插入排序的效率,这也是为什么元素基本有序时插入排序效率高的原因。

个人观点

    代码调优以及性能优化都可能带来一系列的副作用,比如程序的正确性,可读性,可维护性等。是否需要调优要看问题性质,调优既是华而不实的“花活”,也是一把利刃,区别就在于使用的场合。


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