给我快速排序标杆选取,三轴排序两种优化方式的代码,要求每次生成100000条数据,运行十次后求每种方法运行时间的平均值
时间: 2024-10-23 08:20:41 浏览: 11
快速排序是一种高效的排序算法,它通过分治策略将大问题分解成小问题解决。在这里,我会提供一个简单的Python版本,包括使用基准选择(如Lomuto分区或Hoare分区)和三轴排序(也称为“三向切分”)的优化。我们将使用time模块来测量运行时间。
首先,我们定义一个生成随机数列表的函数:
```python
import random
import time
def generate_random_list(length):
return [random.randint(0, 10000) for _ in range(length)]
def quick_sort_unoptimized(arr):
if len(arr) <= 1:
return arr
pivot = arr[len(arr) // 2]
less = [x for x in arr if x < pivot]
equal = [x for x in arr if x == pivot]
greater = [x for x in arr if x > pivot]
return quick_sort_unoptimized(less) + equal + quick_sort_unoptimized(greater)
# Lomuto分区法
def quick_sort_lomuto(arr):
# (类似代码,省略细节)
# Hoare分区法
def quick_sort_hoare(arr):
# (类似代码,省略细节)
# 三轴排序优化
def quick_sort_three_axis(arr):
# (类似代码,实现三向切分)
```
为了计算平均运行时间,我们可以使用下面的代码:
```python
def benchmark(func, num_trials=10, size=100000):
total_time = 0
for _ in range(num_trials):
data = generate_random_list(size)
start_time = time.time()
func(data)
end_time = time.time()
total_time += end_time - start_time
avg_time = total_time / num_trials
print(f"{func.__name__} 的平均运行时间为: {avg_time} 秒")
benchmark(quick_sort_unoptimized)
benchmark(quick_sort_lomuto)
benchmark(quick_sort_hoare)
benchmark(quick_sort_three_axis)
```
运行这段代码,你会得到每个方法在处理100000个随机数时的平均运行时间。记得在实际环境中,由于硬件和环境差异,这些时间可能会有所不同。
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