正文之前

寫了好幾篇排序算法的文章，剛好碰上課程作業，需要比較一種慢排序和一種快排序的效率，所以《排序》系列文章中間就安排了這個小插曲，本文選取的排序方式為選擇排序和歸并排序

正文

選擇排序和歸并排序是這次任務所選的兩種排序方式

本文將介紹以下內容：

1. 計算運行時間
2. 比較二者運行時間
3. 根據運行時間作圖

筆者所使用的書籍為《算法（第四版）》，所以有涉及到書籍中的API(StdRandom, Stopwatch, StdDraw)

1. 計算運行時間

歸并排序

public static double timeTrial1(int N){
        int [] a = new int [N];
        for (int i = 0; i < N; i++) {
            a[i] = StdRandom.uniform(N);
        }
        Stopwatch timer = new Stopwatch();
        MergeSort.sort(a);
        return timer.elapsedTime();
    }

創建Stopwatch對象時開始及時，elapsedTime()方法返回自從創建對象到返回值之間所經過的時間（也就是排序運行的時間），單位為 s（秒）

選擇排序

public static double timeTrial2(int N){
        double[] a = new double[N];
        for (int i = 0; i < N; i++) {
            a[i] = StdRandom.uniform(N);
        }
        Stopwatch timer = new Stopwatch();
        SelectionSort.sort(a);
        return timer.elapsedTime();
    }

采用的方法和上述相同

2. 比較二者運行時間

寫一個測試數據(數據大小從200到204800），得出運行時間：

為了表示歸并排序究竟比選擇排序快多少，在for循環中加一行代碼：

System.out.printf("\t\tMergeSort is %f times faster than SelectionSort\n",time2/time1);

數據量越大，就越能體現出差別

3. 根據運行時間作圖

使用《算法》的API來進行作圖

public static void Draw(){
        //set the size of canvas and set the Xscale and Yscale
        StdDraw.setCanvasSize(800,800);
        StdDraw.setXscale(0,13);
        StdDraw.setYscale(0,20);

        //draw the line as the Xscale and Yscale
        StdDraw.line(1,3,12.5,3);       //Xscale
        StdDraw.line(1,3,1,18.5);         //Yscale

        //set the radius of the points
        StdDraw.setPenRadius(0.01);

        //tell the difference about two kinds of points of the two Sort method
        StdDraw.text(2,19.5,"MergeSort");
        StdDraw.text(2,19,"SelectSort");
        StdDraw.setPenColor(Color.RED);
        StdDraw.point(3,19.5);
        StdDraw.setPenColor(Color.BLUE);
        StdDraw.point(3,19);

        //set the x_coordinate
        for (int i = 2, n = 200; i <= 12 ; n += n, i += 1) {
            StdDraw.text(1,2,String.valueOf(0));
            StdDraw.text(i,2,String.valueOf(n),45);
        }

        //set the y_coordinate
        for (int i = 4, n = 1; i < 19; n += 1,i++) {
            StdDraw.text(0.5,3,String.valueOf(0));
            StdDraw.text(0.5,i,String.valueOf(n/1.0));
        }

        //draw the points of the running time of MergeSort
        for (int N = 200, j = 1; N <= 204800; N += N, j++){
            StdDraw.setPenColor(Color.RED);
            Double time1 = timeTrial1(N);
            StdDraw.point(j+1, time1 + 3);
        }

        //draw the points of the running time of SelectSort
        for (int N = 200, j = 1; N <= 204800; N += N, j++){
            StdDraw.setPenColor(Color.BLUE);
            Double time2 = timeTrial2(N);
             StdDraw.point(j+1, time2 + 3);
        }
    }

會計算排序運行時間，并根據結果作圖：

由此，排序的比較就暫且告一段落了，謝謝！