【问题标题】:What is the advantage of using a stable sort algorithm vrs an unstable sort using the original index to resolve ties?使用稳定排序算法与使用原始索引解决关系的不稳定排序相比,有什么优势?
【发布时间】:2026-02-12 23:05:02
【问题描述】:

稳定排序算法比不稳定排序算法慢。例如golang 使用O(n*log(n)*log(n)) 调用来交换元素。

如果我们的目标是保留元素的原始顺序,为什么不将它们全部编号 (O(n)),然后使用原始索引进行不稳定排序 (O(n*log(n))) 以解决比较相等的实例。

这似乎更快。

O(n) + O(n*log(n)) < O(n*log(n)*log(n))

这是正确的吗? 有什么理由更喜欢稳定的排序吗?

【问题讨论】:

  • 当然,您可以对所有内容进行编号。花费 O(n) 时间 O(n) 额外内存。

标签: algorithm sorting


【解决方案1】:

除了缓存效应,稳定排序在允许使用额外内存时通常比不稳定排序更快

从 golang 链接到的稳定排序不使用额外空间,因此它必须使用较慢的算法。当不使用额外内存很重要时,可以使用不稳定的排序,因为它们在大多数情况下几乎一样快并且不需要它。

如果您必须为索引分配额外的内存,那么您最好使用快速稳定的排序。有很多方法可以在 O(N log N) 时间内使用相同数量的额外空间。

【讨论】:

  • 为了清楚起见,第一段说的stable和unstable,是指需要保留原订单的情况还是一般情况下?
  • 稳定排序(通常是 MergeSort)保留比较相等的元素的原始顺序。不稳定的排序(例如 QuickSort)不会。
  • 也许我错过了什么。稳定排序如何比不稳定排序更快?唯一的区别是额外的要求。
  • 是的,答案不正确。 en.wikipedia.org/wiki/Sorting_algorithm#Stability .. 什么时候对稳定排序很重要——想象一下你正在浏览器中寻找一些统计数据。数据不时更改,因此浏览器对其进行排序。但是我决定根据用户是否注册来显示用户。如果浏览器对数据不稳定算法进行排序,则每次排序后行的顺序可能会发生变化。可以吗? (另一种可能性是在需要之后添加一些其他“隐藏”标准。
  • @Robert 正如我所说,使用额外内存的稳定排序(如 MergeSort)通常比不使用的不稳定排序快。他们有额外的要求是稳定的,但他们不需要在没有额外空间的情况下工作
【解决方案2】:

介绍排序(快速排序 + 堆排序,因此最坏情况下的时间复杂度为 O(n log(n)) 在两个数组(原始数据 + 原始数据的索引)上将比合并排序(在单个数组上)花费更长的时间,这不需要对原始数据+索引数组进行排序。

不稳定的快速排序仅比合并排序快 15%。同时对两个数组进行排序会比归并排序慢。归并排序的主要缺点是它使用第二个数组。在具有 16 个寄存器的处理器上,例如 64 位模式下的 X86,4 路归并排序与快速排序差不多。

【讨论】: