Java 基本的插入排序优化使代码速度变慢

明天我要教一个关于插入排序的演示。一个重要的优化是在内部循环中添加一个检查，一旦您将一个项目放入正确的位置，该检查将阻止它迭代。所以基本上是这样的：

public static void insertionSort(int[] array) {
    for (int i = 0; i < array.length; i++) {
        for (int j = i; j > 0; j--) {
            if (array[j] < array[j-1]) {
                int tmp = array[j];
                array[j] = array[j-1];
                array[j-1] = tmp;
            }
        }
    }
}

公共静态void insertionSort（int[]数组）{
for（int i=0；i0；j--）{
if（数组[j]<数组[j-1]）{
int tmp=数组[j]；
数组[j]=数组[j-1]；
阵列[j-1]=tmp；
}
}
}
}

为此：

public static void insertionSort(int[] array) {
    for (int i = 0; i < array.length; i++) {
        for (int j = i; j > 0 && array[j] < array[j-1]; j--) {
            int tmp = array[j];
            array[j] = array[j-1];
            array[j-1] = tmp;
        }
    }
}

公共静态void insertionSort（int[]数组）{
for（int i=0；i0&&array[j]

第二个版本应该更有效。然而，当我对它进行基准测试时，我实际上是在衡量第一个版本的性能，因为它的速度更快。我找不到窃听器。知道发生了什么事吗

下面是我用来进行基准测试的代码：

import java.util.Arrays;
import java.util.Random;

public class InsertionSort {
    public static void main(String[] args) {
        int[] stuff = getRandomArray(50000);
        //System.out.println(Arrays.toString(stuff));

        long started = System.currentTimeMillis();
        insertionSort(stuff);
        long finished = System.currentTimeMillis();
        long totalTime = finished - started;

        //System.out.println(Arrays.toString(stuff));

        System.out.println("Started: " + started);
        System.out.println("Finished: " + finished);
        System.out.println("Elapsed: " + totalTime);
    }

    public static int[] getRandomArray(int size) {
        int[] array = new int[size];
        Random r = new Random();
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            array[i] = r.nextInt(size);
        }
        return array;
    }

    public static void insertionSort(int[] array) {
        // Implementation goes here
    }
}

导入java.util.array；
导入java.util.Random；
公共类InsertionSort{
公共静态void main（字符串[]args）{
int[]stuff=getRandomArray（50000）；
//System.out.println（array.toString（stuff））；
长启动=System.currentTimeMillis（）；
插入排序（填充）；
long finished=System.currentTimeMillis（）；
长总时间=完成-开始；
//System.out.println（array.toString（stuff））；
System.out.println（“已启动：+已启动”）；
System.out.println（“完成：+完成”）；
System.out.println（“已用时间：+总时间”）；
}
公共静态int[]getRandomArray（int大小）{
int[]数组=新的int[size]；
随机r=新随机（）；
for（int i=0；i

---

编辑：更改了测试数组中的项目数，并注释掉要打印的行

首先，您编写了一个所谓的微基准。你的结果没有意义，因为你没有热身阶段。这对于让JVM热点编译器执行其运行时优化至关重要

搜索“java微基准”以查找一些工具。例如

---

如果您的结果有意义，我想在第二个示例中，HotSpot编译器的循环优化不如第一个示例中的有效。

您的速度有多慢？在第二个版本中有一个额外的比较，您的数组没有那么长，让我编辑一下。我注意到，当接近50000个项目时，第二个版本大约1200毫秒，第一个版本大约1000毫秒，非常一致。不是很大，但我希望第一个接近N^2计算，而后者接近N^2/2。第二个算法实际上应该有较少的比较，因为第一个算法的if语句中的比较被移动到第二个算法中for循环的条件中。这会导致循环更快停止。这很奇怪。使用您提供的代码，我在OpenJDK 8上获得了大约2400ms的第一个版本和大约780ms的第二个版本…JVM选项会影响基准测试结果，如果有任何特定的选项，您可以共享它。谢谢！这对我来说是一个正确的答案。因为这是在一个非常入门的课程中作为一个例子使用的，所以我对引入特殊工具有点犹豫。然而，我发现，如果我添加一个循环来重新运行同一个测试几次，后一个结果比前一个快得多。所以我将在演示中这样做，这将给我一个很好的机会来讨论正在发生的事情，并且后面的运行更有意义。