以下是一个简单的性能测试框架,用于比较不同排序算法的实际运行时间:
import java.util.Arrays;
import java.util.Random;
public class SortingBenchmark {
public static void main(String[] args) {
int[] sizes = {100, 1000, 10000, 100000};
for (int size : sizes) {
System.out.println("数组大小: " + size);
int[] original = generateRandomArray(size);
benchmarkSort("冒泡排序", original.clone(), BubbleSort::sort);
benchmarkSort("选择排序", original.clone(), SelectionSort::sort);
benchmarkSort("插入排序", original.clone(), InsertionSort::sortOptimized);
benchmarkSort("希尔排序", original.clone(), ShellSort::sort);
benchmarkSort("堆排序", original.clone(), HeapSort::sort);
benchmarkSort("快速排序", original.clone(), QuickSort::sort);
benchmarkSort("归并排序", original.clone(), MergeSort::sort);
benchmarkSort("基数排序", original.clone(), RadixSort::sortLSD);
benchmarkSort("Arrays.sort", original.clone(), Arrays::sort);
System.out.println();
}
}
private static int[] generateRandomArray(int size) {
Random random = new Random();
int[] arr = new int[size];
for (int i = 0; i < size; i++) {
arr[i] = random.nextInt(size * 10);
}
return arr;
}
private static void benchmarkSort(String name, int[] arr, SortFunction sortFunction) {
long startTime = System.nanoTime();
sortFunction.sort(arr);
long endTime = System.nanoTime();
double durationMs = (endTime - startTime) / 1_000_000.0;
// 验证排序结果
boolean sorted = isSorted(arr);
System.out.printf("%-12s: %10.2f ms %s%n", name, durationMs, sorted ? "✓" : "✗ 排序失败");
}
private static boolean isSorted(int[] arr) {
for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
if (arr[i] > arr[i + 1]) {
return false;
}
}
return true;
}
@FunctionalInterface
interface SortFunction {
void sort(int[] arr);
}
}