C++ 优化气泡排序-我遗漏了什么？

我试图了解气泡排序算法可能的优化方法。我知道有更好的分类方法，但我只是好奇

为了测试效率，我使用std:：chrono。该程序对10000个长整数数组进行30次排序，并打印平均排序时间。在每次迭代中随机选取数字（最多10000个）。以下是没有优化的代码：

#include <iostream>
#include <ctime>
#include <chrono>
using namespace std;



int main() {


    //bubble sort
    srand(time(NULL));

    chrono::time_point<chrono::steady_clock> start, end;

    const int n = 10000;
    int i,j, last, tests = 30,arr[n];
    long long total = 0;
    bool out;

    while (tests-->0) {


        for (i = 0; i < n; i++) {
            arr[i] = rand() % 1000;
        }


        j = n;

        start = chrono::high_resolution_clock::now();
        while(1){

            out = 0;
            for (i = 0; i < j - 1; i++) {

                if (arr[i + 1] < arr[i]) {
                    swap(arr[i + 1], arr[i]);
                    out = 1;
                }
            }

            if (!out) {
                    break;
            }

            //j--;

        }


        end = chrono::high_resolution_clock::now();

        total += chrono::duration_cast<chrono::nanoseconds>(end - start).count();
        cout << "Remaining :"<<tests << endl;

    }

    cout << "Average  :" << total / static_cast<double>(30)/1000000000<<" seconds"; // tests(30)  + nanosec -> sec


    cin.sync();
    cin.ignore();
    return 0;
}

#include <iostream>
#include <ctime>
#include <chrono>
using namespace std;



int main() {


    //bubble sort
    srand(time(NULL));

    chrono::time_point<chrono::steady_clock> start, end;

    const int n = 10000;
    int i,j, last, tests = 30,arr[n];
    long long total = 0;
    bool out;

    while (tests-->0) {


        for (i = 0; i < n; i++) {
            arr[i] = rand() % 1000;
        }


        j = n;

        start = chrono::high_resolution_clock::now();
        while(1){

            out = 0;
            for (i = 0; i < j - 1; i++) {

                if (arr[i + 1] < arr[i]) {
                    swap(arr[i + 1], arr[i]);
                    out = 1;
                    last = i;
                }
            }

            if (!out) {
                    break;
            }

            j = last + 1;

        }


        end = chrono::high_resolution_clock::now();

        total += chrono::duration_cast<chrono::nanoseconds>(end - start).count();
        cout << "Remaining :"<<tests << endl;

    }

    cout << "Average  :" << total / static_cast<double>(30)/1000000000<<" seconds"; // tests(30)  + nanosec -> sec


    cin.sync();
    cin.ignore();
    return 0;
}

#包括
#包括
#包括
使用名称空间std；
int main（）{
//气泡排序
srand（时间（空））；
计时：时间点开始、结束；
常数n=10000；
int i，j，last，tests=30，arr[n]；
长总计=0；
发出嘘声；
同时（测试-->0）{
对于（i=0；i好吧……问题是这个问题可能没有正确或错误的答案

首先，当您仅比较10000个元素时，您不能真正将其称为效率测试。请尝试比较更多的元素-可能是500000个（尽管您可能需要为此计算数组动态）

其次，可能是编译器。编译器通常会尝试优化一些东西，以便程序执行更平稳、更快。
您需要运行大约十分之一秒，才能为函数获得稳定、具有代表性的时钟时间。太低的第一次缓存效应和时钟粒度主导了读取。这就是我所做的：
用于（i=0；iI尝试了100000个元素，在第一篇文章中发布了结果。仍然会得到奇怪的结果。我认为这不是编译器的错误，因为逻辑上更好的优化比简单的j--1需要更长的时间。只需关闭编译器上的优化，然后比较结果。它可能根本不是优化。除非您的数组几乎已排序—它可能需要比第一个版本更多的工作，您必须在每次迭代中至少执行2个额外的赋值，如果您的数组几乎未排序，它将执行更多的赋值，几乎一直到数组的末尾。