如何检查某种整数的稳定性？答案

【问题标题】：How can I check for stability in a sort of integers?如何检查某种整数的稳定性？
【发布时间】：2016-09-26 21:32:43
【问题描述】：

我正在开展一项活动，在该活动中，我必须确定在一组给定方法中使用哪种排序，我实际上无法查看它，因为它是从仅包含 .class 文件的 .jar 文件运行的。我能看到的只是时间信息（所以我可以根据时间复杂度确定它可能是什么类型）。但是，被排序的元素是随机生成的整数，并且允许重复。为了正确识别排序，我必须以某种方式识别哪些方法没有以稳定的方式排序——无法查看源代码或整数数组。例如，我可以有一个数组 [1,2,3,9,5,64,8,5,1]，排序后将是 [1,1,2,3,5,8,9,64] .但是，如果使用类似不稳定选择排序的方法对此进行排序，则两个 1 值将按照彼此的相对顺序进行切换。我如何检测是否发生了这样的事情？

【问题讨论】：

“我怎样才能检测到是否发生过这样的事情？”如果您要排序的数组始终是 int[] 并且您不能在此方法中提供任何其他类型的数组，我担心您不能。
反编译.class
您打算如何区分插入排序和冒泡排序？还是介于快速排序和堆排序之间？
int[] 的排序并不能保证使用稳定的排序，因为没有必要，因为无法区分相等的值。

标签： java arrays sorting stability

【解决方案1】：

如果您受限于使用ints，则无法对此进行测试，因为无法区分两个不同的1s。

但是，如果您可以选择使用Integers，并且您专门使用new Integer()（而不是Java 自带的自动装箱），您可以将原始数组中的引用与新数组中的引用进行比较。

【讨论】：

我该怎么做呢？我是否必须将两个数组都保存为整数数组？
@GrahamMcclelland - 我认为这里的想法是 Java 最终会有效地使用指向 Integers 的指针数组（对 Integer 对象的引用）。这在某种程度上违反了使用指针数组的约束。此外，它只能在指针以内存地址顺序开始时起作用，并且排序函数将对指针进行排序而不是对值进行排序（没有重新排列指针），并且有一些方法可以检查指针的值之后一种。

【解决方案2】：

正如 Joe C 所提到的，您必须使用某种包装类，因为无法确定两个原始值之间的差异。例如可以使用 Integer 类。

但是这里有一个更大的问题，那就是逻辑问题。仅仅因为排序算法不能保证是稳定的，并不意味着给定一个特定的输入它会不稳定。因此，衡量算法的不稳定性最终是确定正在使用哪种算法的不可靠方法。

您可以使用不稳定性来缩小潜在算法的范围，但首先我建议您关注不同算法处理不同类型输入所需的时间。从显而易见的算法时间复杂度开始：例如，bogosort 平均需要比快速排序更长的时间。然后深入研究您正在考虑的算法的内部工作原理。一些具有相同时间复杂性的算法（例如：mergesort 和 heapsort）都会根据您传递给它们的输入类型而表现不同。例如，一个处理完全反转的输入的速度可能非常慢，而另一个处理速度可能非常快。

【讨论】：