Timsort 如何按降序处理数据？

Question

来自：

http://svn.python.org/projects/python/trunk/Objects/listsort.txt

和：

http://en.wikipedia.org/wiki/Timsort

我明白了，Timsort 在a0 > a1 > a2 > ... 时有一些优化，但是下一个数组呢：

10000,10000,9999,9999,9998,9998,....,9,9,8,8,7,7,6,6,5,5,4,4,3,3,2,2,1,1,0,0

这种阵列的时间效率是多少？

（整数用于简化示例，需要稳定排序） 我做了一些测量，似乎这样的数组对于 Timsort 来说不是“好”的情况。

其实就是 JDK 中的 TimSort http://cr.openjdk.java.net/~martin/webrevs/openjdk7/timsort/raw_files/new/src/share/classes/java/util/TimSort.java 有一个方法“countRunAndMakeAscending”

@SuppressWarnings("unchecked")
private static int countRunAndMakeAscending(Object[] a, int lo, int hi) {
    assert lo < hi;
    int runHi = lo + 1;
    if (runHi == hi)
        return 1;

    // Find end of run, and reverse range if descending
    if (((Comparable) a[runHi++]).compareTo(a[lo]) < 0) { // Descending
        while(runHi < hi && ((Comparable) a[runHi]).compareTo(a[runHi - 1]) < 0)
            runHi++;
        reverseRange(a, lo, runHi);
    } else {                              // Ascending
        while (runHi < hi && ((Comparable) a[runHi]).compareTo(a[runHi - 1]) >= 0)
            runHi++;
    }

    return runHi - lo;
}

为什么不以另一种方式实现它：

private static int countRunAndMakeAscending(Object[] a, int lo, int hi) {
    int runHi = lo;
    int lastEqual = lo;
    int ascending = 0;
    while (++runHi < hi) {
      int c = ((Comparable) a[runHi+1]).compareTo(a[runHi]);
      if (ascending == 0) {
        if (c != 0) {
          if (c > 0) {
            ascending = 1;
          } else {
            ascending = -1;
            reverseRange(a, lastEqual, runHi);
            lastEqual = runHi;
          }
        }
      } else if (ascending == 1) {
        if (c < 0) {
          return runHi - lo;
        }
      } else {
        if (c > 0) {
          reverseRange(a, lastEqual, runHi);
          reverseRange(a, lo, runHi);
          return runHi - lo;
        } else if (c < 0) {
          reverseRange(a, lastEqual, runHi);
          lastEqual = runHi;
        }
      }
    }
    if (ascending == -1) {
      reverseRange(a, lastEqual, runHi);
      reverseRange(a, lo, runHi);
    }
    return runHi - lo;
}

所以它可以在非升序下正常工作？

Answer 1

是的。

基本上，它决定“升序”实际上意味着“不降序”，而不失一般性 - 如果您有例如 [5,5,4 3] 它只会将其分解为 [5,5]（升序)，然后在下一次调用时为 [4,3]（降序）。

至于为什么，我想这是为了简单起见：只需尝试在您的代码和原始代码中计算 reverseRange() 的调用次数，您就会明白（我通过注意到我花了多长时间才知道）与另一个版本相比，了解一个版本:)

编辑：错错错了！正如 Oscar Smith 指出的那样，原因是使 timsort 成为一种稳定的排序算法。 如果有人知道如何转移不应有的赏金......