Java 为什么快速排序比泡泡排序慢得多？

我想知道为什么我的快速排序这么慢。对以下数组进行排序需要10-20秒。Bubblesort（如下所示）会自动执行此操作

public static void quickSort(int[] tab, int lowIndex, int highIndex) {
if (tab == null || tab.length == 0) {
    return;
}

int i = lowIndex;
int j = highIndex;

int pivot = tab[lowIndex + (highIndex - lowIndex) / 2];

while (i <= j) {
    while (tab[i] < pivot) {
    i++;
    }
    while (tab[j] > pivot) {
    j--;
    }

    if (i <= j) {
    int c = tab[i];
    tab[i] = tab[j];
    tab[j] = c;
    i++;
    j--;
    }

    if (lowIndex < j) {
    quickSort(tab, lowIndex, j);
    }
    if (i < highIndex) {
    quickSort(tab, i, highIndex);
    }
}

}

public static void bubbleSort(int[] arr) {
int n = arr.length - 1;
while (n >= 1) {
    for (int i = 0; i < n; i++) {
    if (arr[i] > arr[i + 1]) {
        int c = arr[i];
        arr[i] = arr[i + 1];
        arr[i + 1] = c;
    }
    }
    n--;
}
}

public static void main(String[] args) {
int[] t = new int[] { 5, 1, 33, 13, 21, 2, 12, 4,
    2, 3, 53, 2, 125, 23, 53, 523, 5, 235, 235, 235, 23, 523, 1,
    2, 41, 2412, 412, 4, 124, 1, 241, 24, 1, 43, 6, 346, 457, 56,
    74, 5, 3, 5, 1, 33, 13, 21, 2, 12, 4,
    2, 3, 53, 2, 125, 23, 53, 523, 5, 235, 235, 235, 23, 523, 1,
    2, 41, 2412, 412, 4, 124, 1, 241, 24, 1, 43, 6, 346, 457, 56,
    74, 5, 3, 74, 5, 3, 5, 1, 33, 13, 21, 2, 12, 4,
    2, 3, 53, 2, 125, 23, 53, 523, 5, 235, 235, 235, 23, 523, 1,
    2, 41, 2412, 412, 4, 124, 1, 241, 24, 1, 43, 6, 346, 457, 56,
    74, 5, 3 };

publicstaticvoidquicksort（int[]选项卡，int-lowIndex，int-highIndex）{
如果（tab==null | | tab.length==0）{
返回；
}
int i=低指数；
int j=高指数；
int pivot=tab[lowIndex+（highIndex-lowIndex）/2]；
而（我）{
j--；
}
如果（i=1）{
对于（int i=0；iarr[i+1]）{
int c=arr[i]；
arr[i]=arr[i+1]；
arr[i+1]=c；
}
}
n--；
}
}
公共静态void main（字符串[]args）{
int[]t=新的int[]{5,1,33,13,21,2,12,4，
2, 3, 53, 2, 125, 23, 53, 523, 5, 235, 235, 235, 23, 523, 1,
2, 41, 2412, 412, 4, 124, 1, 241, 24, 1, 43, 6, 346, 457, 56,
74, 5, 3, 5, 1, 33, 13, 21, 2, 12, 4,
2, 3, 53, 2, 125, 23, 53, 523, 5, 235, 235, 235, 23, 523, 1,
2, 41, 2412, 412, 4, 124, 1, 241, 24, 1, 43, 6, 346, 457, 56,
74, 5, 3, 74, 5, 3, 5, 1, 33, 13, 21, 2, 12, 4,
2, 3, 53, 2, 125, 23, 53, 523, 5, 235, 235, 235, 23, 523, 1,
2, 41, 2412, 412, 4, 124, 1, 241, 24, 1, 43, 6, 346, 457, 56,
74, 5, 3 };

基本上，您的冒泡排序在某种程度上被破坏了-使用Darren Engwirda在他的评论中链接到的实现，每次使用新创建的数组运行排序，我得到以下时间：

bash-3.1$ time java -cp bin Sort none

real    0m0.079s
user    0m0.000s
sys     0m0.015s
bash-3.1$ time java -cp bin Sort quick

real    0m0.084s
user    0m0.015s
sys     0m0.015s
bash-3.1$ time java -cp bin Sort bubble

real    0m0.115s
user    0m0.000s
sys     0m0.000s

其中，运行三个测试的基础结构是：

private static int[] data () {
    return new int[] { ... the same data as in the OP ... };
}

public static void main(String[] args) {
    if ( args.length == 0 || args [ 0 ].equals ( "bubble" ) ) {
        for ( int i = 0; i < 1000; ++i ) {
            int[] data = data();
            bubbleSort ( data );
        }
    } else if ( args [ 0 ].equals ( "none" ) ) {
        for ( int i = 0; i < 1000; ++i ) {
            int[] data = data();
        }
    } else if ( args [ 0 ].equals ( "quick" ) ) {
        for ( int i = 0; i < 1000; ++i ) {
            int[] data = data();
            quickSort( data, 0, data.length-1 );
        }
    } else if ( args [ 0 ].equals ( "quick_op" ) ) {
        for ( int i = 0; i < 1000; ++i ) {
            int[] data = data();
            quickSort_op( data, 0, data.length-1 );
        }
    }
}

---

它仍然比冒泡排序快，但不如其他实现快-我认为您可能会重叠j和I并多次访问数组的某些部分。

对于小数据集来说，快速排序似乎较慢，因为您的快速排序实现包含递归调用。bubblesort的最坏情况complexity为n^2。wortcase快速排序的复杂性为n*ln（n）。这些都是最糟糕的情况，对个别情况没有任何说明。您的数据有多随机？有多大？以及“自动”意味着什么？对于我的代码中的数组，快速排序时间约为15秒，气泡排序时间小于1秒。@bmorris591代码示例似乎包含一些示例数据。您的

快速排序
似乎不正确。recursive调用不应出现在
while（i）中
bash-3.1$ time java -cp bin Sort op_quick

real    0m0.108s
user    0m0.015s
sys     0m0.015s