Algorithm 在MATLAB上堆排序应该非常慢吗？

我在MATLAB中编写了一个堆排序函数，它工作得很好，只是当输入长度大于或等于1000时，可能需要很长时间（例如，1000的长度需要半秒）。我不确定是MATLAB在堆排序算法上运行得不是很快，还是我的代码需要改进。 我的代码如下所示：

function b = heapsort(a)

[~,n] = size(a);
b = zeros(1,n);
for i = 1:n
    a = build_max_heap(a);
    b(n+1-i) = a(1);

    temp = a(1);
    a(1) = a(n+1-i);
    a(n+1-i) = temp;

    a(n+1-i) = [];
    a = heapify(a,1);
end
end

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

function a = build_max_heap(a)
[~,n] = size(a);
m = floor(n/2);
for i = m:-1:1
    a = heapify(a,i);
end
end

function a = heapify(a,i)
[~,n] = size(a);

left = 2*i;
right = 2*i + 1;

if left <= n 
    if a(left) >= a(i)
        large = left;
    else
        large = i;
    end
else
    return
end
if right <= n
    if a(right) >= a(large)
        large = right;
    end
end

if large ~= i
    temp = a(large);
    a(large) = a(i);
    a(i) = temp;
    a = heapify(a,large);
end
end

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

function a = build_max_heap(a)
[~,n] = size(a);
m = floor(n/2);
for i = m:-1:1
    a = heapify(a,i);
end
end

function a = heapify(a,i)
[~,n] = size(a);

left = 2*i;
right = 2*i + 1;

if left <= n 
    if a(left) >= a(i)
        large = left;
    else
        large = i;
    end
else
    return
end
if right <= n
    if a(right) >= a(large)
        large = right;
    end
end

if large ~= i
    temp = a(large);
    a(large) = a(i);
    a(i) = temp;
    a = heapify(a,large);
end
end

函数a=heapify（a，i）
[~，n]=尺寸（a）；
左=2*i；
右=2*i+1；
如果左=a（i）
大=左；
其他的
大=i；
结束
其他的
返回
结束
如果右=a（大）
大=右；
结束
结束
如果大~=i
温度=a（大）；
a（大）=a（i）；
a（i）=温度；
a=heapify（a，大）；
结束
结束

我知道可能是代码

a（n+1-I）=[]这可能会占用很多时间。但是，当我将
[]
更改为
-999
（低于输入向量的任何数字）时，这没有帮助，反而花费了更多的时间。
您应该使用检查哪些行花费的时间最多。它肯定是
a（n+1-i）=[]这会减慢您的功能

在循环中调整数组的大小非常慢，所以您应该始终避免这样做

一个简单的测试：


创建一个以大向量为输入的函数，并迭代删除元素，直到其为空
创建一个函数，以相同的向量作为输入，并迭代地将每个值设置为
0
、
Inf
、
NaN
或其他值

用于检查哪个功能更快。您将看到最后一个函数大约快100倍（当然取决于向量的大小）

-999
花费更多时间的原因很可能是因为
a
不再变得越来越小，因此
a=heapify（a，1）不会越来越快。我还没有测试过它，但是如果您在第一个函数中尝试以下操作，您可能会得到一个更快的程序（您必须在代码中的其他位置插入
n+1-I）
，但我将把这留给您）：

请注意，我将
I
更改为
ii
。这部分是因为我想给你一个好的建议，部分是为了避免被提醒。
你应该使用检查哪些行花费的时间最多。它肯定是
a（n+1-i）=[]这会减慢您的功能

在循环中调整数组的大小非常慢，所以您应该始终避免这样做

一个简单的测试：


创建一个以大向量为输入的函数，并迭代删除元素，直到其为空
创建一个函数，以相同的向量作为输入，并迭代地将每个值设置为
0
、
Inf
、
NaN
或其他值

用于检查哪个功能更快。您将看到最后一个函数大约快100倍（当然取决于向量的大小）

-999
花费更多时间的原因很可能是因为
a
不再变得越来越小，因此
a=heapify（a，1）不会越来越快。我还没有测试过它，但是如果您在第一个函数中尝试以下操作，您可能会得到一个更快的程序（您必须在代码中的其他位置插入
n+1-I）
，但我将把这留给您）：

请注意，我将
I
更改为
ii
。这部分是因为我想给您一个好建议，部分是为了避免被提醒。
尝试使用？我不完全确定，但似乎您假设值是通过引用传递的。不幸的是，Matlab并非如此：（.Matlab使用写时复制，这意味着当您修改输入时它将进行复制。您可以通过使用排序向量和随机向量来确认这一点。如果结果比更糟的情况大O更糟，这可能就是问题所在。尝试不同大小的向量。除此之外，Matlab中的排序函数据说速度很快。我不能用引用来支持这一点，但我的一位Matlab专家朋友告诉我不要在大循环中调用函数，而是“post”函数本身直接在循环中，这是由于在循环中重复调用函数时会产生一些开销。因此，一个测试可能包括
build\u max\u heap
和
heapify
（仅用于测试此假设）。可能不再是一个问题，这取决于您使用的是哪个Matlab版本。@dfri我使用的是Matlab R2015b和我编写的其他排序函数，这很好。因此，情况可能不是这样。@PaulR Profiler准确地解决了我的问题。
[~，n]=size（a）；
比
n=length（a）花费的时间多得多
如果没有您的帮助，我永远不会想到这一点。非常感谢。尝试使用？我不完全确定，但似乎您假设值是通过引用传递的。不幸的是，Matlab的情况并非如此：（.Matlab使用写时复制，这意味着当您修改输入时它将进行复制。您可以通过使用排序向量和随机向量来确认这一点。如果结果比更糟的情况大O更糟，这可能就是问题所在。尝试不同大小的向量。除此之外，Matlab中的排序函数据说速度很快。我不能用引用来支持这一点，但我的一位Matlab专家朋友告诉我不要在大循环中调用函数，而是“post”函数本身直接在循环中，这是由于在循环中重复调用函数时会产生一些开销。因此，一个测试可能包括
build\u max\u heap
和
heapify
（仅用于测试此假设）。可能不再是一个问题，这取决于您使用的是哪个Matlab版本。@dfri我使用的是Matlab R2015b和其他排序函数