STL std::sort() 使用 Introsort，但它是如何工作的？答案

【问题标题】：STL std::sort() uses Introsort, but how does it work?STL std::sort() 使用 Introsort，但它是如何工作的？
【发布时间】：2018-11-14 23:39:53
【问题描述】：

我并没有真正了解 Introsort 算法。如您所见，我添加了它的伪代码。最大深度是什么意思？

“⌊log(length(A))⌋ × 2”是什么意思

我希望有人能给我解释一下。

 procedure sort(A : array):
        let maxdepth = ⌊log(length(A))⌋ × 2
        introsort(A, maxdepth)

procedure introsort(A, maxdepth):
    n ← length(A)
    p ← partition(A)  // assume this function does pivot selection, p is the final position of the pivot
    if n ≤ 1:
        return  // base case
    else if maxdepth = 0:
        heapsort(A)
    else:
        introsort(A[0:p], maxdepth - 1)
        introsort(A[p+1:n], maxdepth - 1)

【问题讨论】：

Introsort 如果耗时过长，就会退出快速排序并切换到堆排序。注意maxdepth 在else if maxdepth = 0: heapsort(A) 的用法。如果太深，用堆排序结束。

标签： c++ sorting stl introsort

【解决方案1】：

关于⌊log(length(A))⌋ × 2 的问题，⌊...⌋ 位仅表示floor，小于或等于该值的最大整数。

在一种不太数学的语言中，应该是int(log(length(A))) * 2。

如果有人提出floor（向-∞ 舍入）和int（向0 舍入）之间的差异，这里无关紧要，因为长度必须是非负整数。如果长度为零，您仍然会遇到数学问题，但这是一个例外情况，因为它可能不需要排序:-)

至于为什么 maxdepth 存在，这显然是一种基于树的算法——log 的使用也支持这一点，因为平衡树的深度往往与对数成正比其中的节点数。

似乎正在发生的事情是，如果 introsort 超出了某个深度，它就会切换到 heapsort 来处理剩余部分。

而且，只有一个小注意事项：std::sort() 不需要 使用 Introsort（正如您的标题似乎暗示的那样），标准要求行为，例如 at most Nlog<sub>2</sub>N comparisons, where N=last-first，但除此之外没有要求算法选择。

【讨论】：