Scala quickSort 使用 Ordering[T] 时慢 10 倍

Question

我正在根据自定义排序对整数索引进行排序。我发现这里使用的 Ordering[T] 使排序比使用直接调用 compare 方法的手工快速排序慢至少 10 倍。这似乎成本高得离谱！

val indices: Array[Int] = ...

class OrderingByScore extends Ordering[Int] { ... }

time { (0 to 10000).par.foreach(x => {
  scala.util.Sorting.quickSort[Int](indices.take(nb))(new OrderingByScore)
})}
// Elapsed: 30 seconds

与找到here但修改为添加ord: Ordering[Int]参数的手工排序数组相比：

def sortArray1(array: Array[Int], left: Int, right: Int, ord: Ordering[Int]) = ...

time { (0 to 10000).par.foreach(x => {
  sortArray1(indices.take(nb), 0, nb - 1, new OrderingByScore)
})}
// Elapsed: 19 seconds

最后，同样的代码，但使用了确切的类型 (ord: OrderingByScore)：

def sortArray2(array: Array[Int], left: Int, right: Int, ord: OrderingByScore) = ...

time { (0 to 10000).par.foreach(x => {
  sortArray2(indices.take(nb), 0, nb - 1, new OrderingByScore)
})}
// Elapsed: 1.85 seconds

看到每个版本之间的差异如此之大，我感到非常惊讶！

在我的示例中，索引数组是根据在另一个包含组合分数的 Doubles 数组中找到的值进行排序的。此外，排序是稳定的，因为它使用索引本身作为辅助比较。附带说明一下，为了使测试可靠，我必须在并行循环中使用“indices.take(nb)”，因为排序会修改输入数组。与把我带到这里的问题相比，这个惩罚可以忽略不计。关于要点的完整代码here。

非常欢迎您提出改进建议。但请尽量不要更改索引和分数数组的基本结构。

注意：我在 scala 2.10 REPL 中运行。

Answer 1

问题是scala.math.Ordering 不是专门的。因此，每次使用Int 之类的原语调用比较方法时，Int 类型的两个参数都会被装箱到java.lang.Integer。这会产生很多短寿命的物体，这会大大减慢速度。

spire library 有一个名为spire.algebra.Order 的专门版本的 Ordering，它应该会更快。您可以尝试在您的代码中替换它并再次运行您的基准测试。

尖顶也有sorting algorithms。所以也许就试试这些吧。

基本上，只要您想以高性能方式使用基元进行数学运算，spire 就是您的最佳选择。

此外，如果您想信任结果，请使用适当的微基准测试工具，例如 Thyme 或 JMH 进行基准测试。