如何对一个亿的数组进行快速排序

2023-11-08 20:38

本文主要是介绍如何对一个亿的数组进行快速排序,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

总结概括:  

      1.数据结构   归并排序 (也是后续排序 LRD)

       2.多线程     ForkJoin框架  繁重任务的并行计算框架,map-reduce思想

计算代码

/****@author dongsheng*@date 2019/1/18 22:58*@Description:*@version 1.0.0*/
public class ArrayMergerSortTask extends RecursiveAction {// implementation details follow:static final int THRESHOLD = 1000;final int[] array;final int lo, hi;ArrayMergerSortTask(int[] array, int lo, int hi) {this.array = array;this.lo = lo;this.hi = hi;}ArrayMergerSortTask(int[] array) {this(array, 0, array.length);}protected void compute() {if (hi - lo < THRESHOLD)		//小于1000,就排序sortSequentially(lo, hi);else {int mid = (lo + hi) >>> 1;		//大于1000,拆分invokeAll(new ArrayMergerSortTask(array, lo, mid),new ArrayMergerSortTask(array, mid, hi));merge(lo, mid, hi);}}void sortSequentially(int lo, int hi) {Arrays.sort(array, lo, hi);		//利用JDK自带的排序进行}void merge(int lo, int mid, int hi) {int[] buf = Arrays.copyOfRange(array, lo, mid);for (int i = 0, j = lo, k = mid; i < buf.length; j++)array[j] = (k == hi || buf[i] < array[k]) ? buf[i++] : array[k++];}public static void main(String[] args) throws Exception {// 这里以一个长度为2千的数组做示例int length = 2_000;int[] array = new int[length];// 填充数值Random random = new Random();for (int i = 0; i < length; i++) {array[i] = random.nextInt();System.out.println(array[i]);}// 利用forkjoinpool来完成多线程快速归并排序ArrayMergerSortTask stask = new ArrayMergerSortTask(array);ForkJoinPool pool = new ForkJoinPool();pool.submit(stask);// 等待任务完成stask.get();System.out.println("----------排序后的结果:");for (int d : array) {System.out.println(d);}}
}

RecursiveAction  
    ForkJoinTask 的子类, 是 ForkJoinTask 的一个子类,它代表了一类最简单的 ForkJoinTask:不需要返回值,当子任务都执行完毕之后,不需要进行中间结果的组合。如果我们从 RecursiveAction 开始继承,那么我们只需要重载 protected void compute() 方法。

源码代码

/******* Written by Doug Lea with assistance from members of JCP JSR-166* Expert Group and released to the public domain, as explained at* http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/*/package java.util.concurrent;/*** A recursive resultless {@link ForkJoinTask}.  This class* establishes conventions to parameterize resultless actions as* {@code Void} {@code ForkJoinTask}s. Because {@code null} is the* only valid value of type {@code Void}, methods such as {@code join}* always return {@code null} upon completion.** <p><b>Sample Usages.</b> Here is a simple but complete ForkJoin* sort that sorts a given {@code long[]} array:**  <pre> {@code* static class SortTask extends RecursiveAction {*   final long[] array; final int lo, hi;*   SortTask(long[] array, int lo, int hi) {*     this.array = array; this.lo = lo; this.hi = hi;*   }*   SortTask(long[] array) { this(array, 0, array.length); }*   protected void compute() {*     if (hi - lo < THRESHOLD)*       sortSequentially(lo, hi);*     else {*       int mid = (lo + hi) >>> 1;*       invokeAll(new SortTask(array, lo, mid),*                 new SortTask(array, mid, hi));*       merge(lo, mid, hi);*     }*   }*   // implementation details follow:*   static final int THRESHOLD = 1000;*   void sortSequentially(int lo, int hi) {*     Arrays.sort(array, lo, hi);*   }*   void merge(int lo, int mid, int hi) {*     long[] buf = Arrays.copyOfRange(array, lo, mid);*     for (int i = 0, j = lo, k = mid; i < buf.length; j++)*       array[j] = (k == hi || buf[i] < array[k]) ?*         buf[i++] : array[k++];*   }* }}</pre>** You could then sort {@code anArray} by creating {@code new* SortTask(anArray)} and invoking it in a ForkJoinPool.  As a more* concrete simple example, the following task increments each element* of an array:*  <pre> {@code* class IncrementTask extends RecursiveAction {*   final long[] array; final int lo, hi;*   IncrementTask(long[] array, int lo, int hi) {*     this.array = array; this.lo = lo; this.hi = hi;*   }*   protected void compute() {*     if (hi - lo < THRESHOLD) {*       for (int i = lo; i < hi; ++i)*         array[i]++;*     }*     else {*       int mid = (lo + hi) >>> 1;*       invokeAll(new IncrementTask(array, lo, mid),*                 new IncrementTask(array, mid, hi));*     }*   }* }}</pre>** <p>The following example illustrates some refinements and idioms* that may lead to better performance: RecursiveActions need not be* fully recursive, so long as they maintain the basic* divide-and-conquer approach. Here is a class that sums the squares* of each element of a double array, by subdividing out only the* right-hand-sides of repeated divisions by two, and keeping track of* them with a chain of {@code next} references. It uses a dynamic* threshold based on method {@code getSurplusQueuedTaskCount}, but* counterbalances potential excess partitioning by directly* performing leaf actions on unstolen tasks rather than further* subdividing.**  <pre> {@code* double sumOfSquares(ForkJoinPool pool, double[] array) {*   int n = array.length;*   Applyer a = new Applyer(array, 0, n, null);*   pool.invoke(a);*   return a.result;* }** class Applyer extends RecursiveAction {*   final double[] array;*   final int lo, hi;*   double result;*   Applyer next; // keeps track of right-hand-side tasks*   Applyer(double[] array, int lo, int hi, Applyer next) {*     this.array = array; this.lo = lo; this.hi = hi;*     this.next = next;*   }**   double atLeaf(int l, int h) {*     double sum = 0;*     for (int i = l; i < h; ++i) // perform leftmost base step*       sum += array[i] * array[i];*     return sum;*   }**   protected void compute() {*     int l = lo;*     int h = hi;*     Applyer right = null;*     while (h - l > 1 && getSurplusQueuedTaskCount() <= 3) {*       int mid = (l + h) >>> 1;*       right = new Applyer(array, mid, h, right);*       right.fork();*       h = mid;*     }*     double sum = atLeaf(l, h);*     while (right != null) {*       if (right.tryUnfork()) // directly calculate if not stolen*         sum += right.atLeaf(right.lo, right.hi);*       else {*         right.join();*         sum += right.result;*       }*       right = right.next;*     }*     result = sum;*   }* }}</pre>** @since 1.7* @author Doug Lea*/
public abstract class RecursiveAction extends ForkJoinTask<Void> {private static final long serialVersionUID = 5232453952276485070L;/*** The main computation performed by this task.*/protected abstract void compute();/*** Always returns {@code null}.** @return {@code null} always*/public final Void getRawResult() { return null; }/*** Requires null completion value.*/protected final void setRawResult(Void mustBeNull) { }/*** Implements execution conventions for RecursiveActions.*/protected final boolean exec() {compute();return true;}}

 

这篇关于如何对一个亿的数组进行快速排序的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/372367

相关文章

Python在二进制文件中进行数据搜索的实战指南

《Python在二进制文件中进行数据搜索的实战指南》在二进制文件中搜索特定数据是编程中常见的任务,尤其在日志分析、程序调试和二进制数据处理中尤为重要,下面我们就来看看如何使用Python实现这一功能吧... 目录简介1. 二进制文件搜索概述2. python二进制模式文件读取(rb)2.1 二进制模式与文本

SQL Server 中的表进行行转列场景示例

《SQLServer中的表进行行转列场景示例》本文详细介绍了SQLServer行转列(Pivot)的三种常用写法,包括固定列名、条件聚合和动态列名,文章还提供了实际示例、动态列数处理、性能优化建议... 目录一、常见场景示例二、写法 1:PIVOT(固定列名)三、写法 2:条件聚合(CASE WHEN)四、

Java数组动态扩容的实现示例

《Java数组动态扩容的实现示例》本文主要介绍了Java数组动态扩容的实现示例,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧... 目录1 问题2 方法3 结语1 问题实现动态的给数组添加元素效果,实现对数组扩容,原始数组使用静态分配

Python实现快速扫描目标主机的开放端口和服务

《Python实现快速扫描目标主机的开放端口和服务》这篇文章主要为大家详细介绍了如何使用Python编写一个功能强大的端口扫描器脚本,实现快速扫描目标主机的开放端口和服务,感兴趣的小伙伴可以了解下... 目录功能介绍场景应用1. 网络安全审计2. 系统管理维护3. 网络故障排查4. 合规性检查报错处理1.

MySQL快速复制一张表的四种核心方法(包括表结构和数据)

《MySQL快速复制一张表的四种核心方法(包括表结构和数据)》本文详细介绍了四种复制MySQL表(结构+数据)的方法,并对每种方法进行了对比分析,适用于不同场景和数据量的复制需求,特别是针对超大表(1... 目录一、mysql 复制表(结构+数据)的 4 种核心方法(面试结构化回答)方法 1:CREATE

SpringCloud Stream 快速入门实例教程

《SpringCloudStream快速入门实例教程》本文介绍了SpringCloudStream(SCS)组件在分布式系统中的作用,以及如何集成到SpringBoot项目中,通过SCS,可... 目录1.SCS 组件的出现的背景和作用2.SCS 集成srping Boot项目3.Yml 配置4.Sprin

SpringBoot集成iText快速生成PDF教程

《SpringBoot集成iText快速生成PDF教程》本文介绍了如何在SpringBoot项目中集成iText9.4.0生成PDF文档,包括新特性的介绍、环境准备、Service层实现、Contro... 目录SpringBoot集成iText 9.4.0生成PDF一、iText 9新特性与架构变革二、环

JAVA SpringBoot集成Jasypt进行加密、解密的详细过程

《JAVASpringBoot集成Jasypt进行加密、解密的详细过程》文章详细介绍了如何在SpringBoot项目中集成Jasypt进行加密和解密,包括Jasypt简介、如何添加依赖、配置加密密钥... 目录Java (SpringBoot) 集成 Jasypt 进行加密、解密 - 详细教程一、Jasyp

MySQL 批量插入的原理和实战方法(快速提升大数据导入效率)

《MySQL批量插入的原理和实战方法(快速提升大数据导入效率)》在日常开发中,我们经常需要将大量数据批量插入到MySQL数据库中,本文将介绍批量插入的原理、实现方法,并结合Python和PyMySQ... 目录一、批量插入的优势二、mysql 表的创建示例三、python 实现批量插入1. 安装 PyMyS

linux实现对.jar文件的配置文件进行修改

《linux实现对.jar文件的配置文件进行修改》文章讲述了如何使用Linux系统修改.jar文件的配置文件,包括进入文件夹、编辑文件、保存并退出编辑器,以及重新启动项目... 目录linux对.jar文件的配置文件进行修改第一步第二步 第三步第四步总结linux对.jar文件的配置文件进行修改第一步进