Ответ 1
Есть хорошие ответы, которые теоретически сравнивают алгоритмы. Я оценил std::sort и std::stable_sort с google/benchmark ради любопытства.
Полезно указать заранее, что:
- У машины Benchmark есть
1 X 2500 MHz CPUи1 GB RAM - Benchmark OS
Arch Linux 2015.08 x86-64 - Тест, скомпилированный с
g++ 5.3.0иclang++ 3.7.0(-std=c++11,-O3и-pthread) Тест -
BM_Base*пытается измерить время заполненияstd::vector<>. Это время должно быть вычтено из результатов сортировки для лучшего сравнения.
Первый критерий сортирует std::vector<int> с размером 512k.
[ g++ ]# benchmark_sorts --benchmark_repetitions=10
Run on (1 X 2500 MHz CPU )
2016-01-08 01:37:43
Benchmark Time(ns) CPU(ns) Iterations
----------------------------------------------------------------
...
BM_BaseInt/512k_mean 24730499 24726189 28
BM_BaseInt/512k_stddev 293107 310668 0
...
BM_SortInt/512k_mean 70967679 70799990 10
BM_SortInt/512k_stddev 1300811 1301295 0
...
BM_StableSortInt/512k_mean 73487904 73481467 9
BM_StableSortInt/512k_stddev 979966 925172 0
[ clang++ ]# benchmark_sorts --benchmark_repetitions=10
Run on (1 X 2500 MHz CPU )
2016-01-08 01:39:07
Benchmark Time(ns) CPU(ns) Iterations
----------------------------------------------------------------
...
BM_BaseInt/512k_mean 26198558 26197526 27
BM_BaseInt/512k_stddev 320971 348314 0
...
BM_SortInt/512k_mean 70648019 70666660 10
BM_SortInt/512k_stddev 2030727 2033062 0
...
BM_StableSortInt/512k_mean 82004375 81999989 9
BM_StableSortInt/512k_stddev 197309 181453 0
Второй критерий сортирует std::vector<S> с размером 512k (sizeof(Struct S) = 20).
[ g++ ]# benchmark_sorts --benchmark_repetitions=10
Run on (1 X 2500 MHz CPU )
2016-01-08 01:49:32
Benchmark Time(ns) CPU(ns) Iterations
----------------------------------------------------------------
...
BM_BaseStruct/512k_mean 26485063 26410254 26
BM_BaseStruct/512k_stddev 270355 128200 0
...
BM_SortStruct/512k_mean 81844178 81833325 8
BM_SortStruct/512k_stddev 240868 204088 0
...
BM_StableSortStruct/512k_mean 106945879 106857114 7
BM_StableSortStruct/512k_stddev 10446119 10341548 0
[ clang++ ]# benchmark_sorts --benchmark_repetitions=10
Run on (1 X 2500 MHz CPU )
2016-01-08 01:53:01
Benchmark Time(ns) CPU(ns) Iterations
----------------------------------------------------------------
...
BM_BaseStruct/512k_mean 27327329 27280000 25
BM_BaseStruct/512k_stddev 488318 333059 0
...
BM_SortStruct/512k_mean 78611207 78407400 9
BM_SortStruct/512k_stddev 690207 372230 0
...
BM_StableSortStruct/512k_mean 109477231 109333325 8
BM_StableSortStruct/512k_stddev 11697084 11506626 0
Любой, кто любит запускать тест, вот код,
#include <vector>
#include <random>
#include <algorithm>
#include "benchmark/benchmark_api.h"
#define SIZE 1024 << 9
static void BM_BaseInt(benchmark::State &state) {
std::random_device rd;
std::mt19937 mt(rd());
std::uniform_int_distribution<int> dist;
while (state.KeepRunning()) {
std::vector<int> v;
v.reserve(state.range_x());
for (int i = 0; i < state.range_x(); i++) {
v.push_back(dist(mt));
}
}
}
BENCHMARK(BM_BaseInt)->Arg(SIZE);
static void BM_SortInt(benchmark::State &state) {
std::random_device rd;
std::mt19937 mt(rd());
std::uniform_int_distribution<int> dist;
while (state.KeepRunning()) {
std::vector<int> v;
v.reserve(state.range_x());
for (int i = 0; i < state.range_x(); i++) {
v.push_back(dist(mt));
}
std::sort(v.begin(), v.end());
}
}
BENCHMARK(BM_SortInt)->Arg(SIZE);
static void BM_StableSortInt(benchmark::State &state) {
std::random_device rd;
std::mt19937 mt(rd());
std::uniform_int_distribution<int> dist;
while (state.KeepRunning()) {
std::vector<int> v;
v.reserve(state.range_x());
for (int i = 0; i < state.range_x(); i++) {
v.push_back(dist(mt));
}
std::stable_sort(v.begin(), v.end());
}
}
BENCHMARK(BM_StableSortInt)->Arg(SIZE);
struct S {
int key;
int arr[4];
};
static void BM_BaseStruct(benchmark::State &state) {
std::random_device rd;
std::mt19937 mt(rd());
std::uniform_int_distribution<int> dist;
while (state.KeepRunning()) {
std::vector<S> v;
v.reserve(state.range_x());
for (int i = 0; i < state.range_x(); i++) {
v.push_back({dist(mt)});
}
}
}
BENCHMARK(BM_BaseStruct)->Arg(SIZE);
static void BM_SortStruct(benchmark::State &state) {
std::random_device rd;
std::mt19937 mt(rd());
std::uniform_int_distribution<int> dist;
while (state.KeepRunning()) {
std::vector<S> v;
v.reserve(state.range_x());
for (int i = 0; i < state.range_x(); i++) {
v.push_back({dist(mt)});
}
std::sort(v.begin(), v.end(),
[](const S &a, const S &b) { return a.key < b.key; });
}
}
BENCHMARK(BM_SortStruct)->Arg(SIZE);
static void BM_StableSortStruct(benchmark::State &state) {
std::random_device rd;
std::mt19937 mt(rd());
std::uniform_int_distribution<int> dist;
while (state.KeepRunning()) {
std::vector<S> v;
v.reserve(state.range_x());
for (int i = 0; i < state.range_x(); i++) {
v.push_back({dist(mt)});
}
std::stable_sort(v.begin(), v.end(),
[](const S &a, const S &b) { return a.key < b.key; });
}
}
BENCHMARK(BM_StableSortStruct)->Arg(SIZE);
BENCHMARK_MAIN();