与 Java 相比，Python 中的 Stooge 排序速度要慢得多？

Question

我已经在 Python 和 Java 中实现了 stooge sort，但是随着输入大小的增加，与 Java 实现相比，Python 中的运行时间似乎呈指数增长。我知道算法在 Java 中比在 Python 中运行得更快的情况并不少见，但肯定不会慢这么多。

这是 Java 代码：

import java.util.Arrays;

public class Stooge {
    public static void main(String[] args) {
        int[] nums = new int[10000];
        for (int i = 10000; i > 0; i--) {
        nums[10000-i] = i;
        }
        stoogeSort(nums);
        System.out.println(Arrays.toString(nums));
    }

    public static void stoogeSort(int[] L) {
        stoogeSort(L, 0, L.length);
    }

    public static void stoogeSort(int[] L, int i, int j) {
        if (L[j-1] < L[i]) {
        int tmp = L[i];
        L[i] = L[j-1];
        L[j-1] = tmp;
        }
        if (j - i >= 3) {
            int t = (j - i) / 3;
            stoogeSort(L, i, j-t);
            stoogeSort(L, i+t, j);
            stoogeSort(L, i, j-t);
        }
    }
}

和等效的 Python 版本：

def main():
    nums = [i for i in range(10000, 0, -1)]
    stoogeSort(nums)
    print(nums)

def stoogeSort(L):
    stoogeSortRec(L, 0, len(L))

def stoogeSortRec(L, i, j):
    if L[j-1] < L[i]:
        tmp = L[i]
        L[i] = L[j-1]
        L[j-1] = tmp
    if j-i >= 3:
        t = (j-i) // 3
        stoogeSortRec(L, i, j-t)
        stoogeSortRec(L, i+t, j)
        stoogeSortRec(L, i, j-t)

Answer 1

你的版本是 a.py。

使用列表作为堆栈以避免递归的修改版本（b.py）：

def main():
    nums = [i for i in range(5000, 0, -1)]
    stoogeSort(nums)
    print(nums)

def stoogeSort(L):
    stack = [(0, len(L))]
    while stack:
        i, j = stack.pop()

        if L[j - 1] < L[i]:
            L[i], L[j - 1] = L[j - 1], L[i]
        if j - i >= 3:
            t = (j - i) // 3
            stack.append((i, j - t))
            stack.append((i + t, j))
            stack.append((i, j - t))

次：

$ time pypy a.py >/dev/null 
real    2m1.855s
user    2m1.300s
sys     0m0.453s


$ time pypy b.py >/dev/null
real    1m33.410s
user    1m32.810s
sys     0m0.413s

连 Pypy 都不喜欢递归。

15m 后我放弃了 cpython (2 & 3)。