[论文解读] List Sort: A New Approach for Sorting List to Reduce Execution Time

Adarsh Kumar Verma, Prashant Kumar|arXiv (Cornell University)|Oct 26, 2013

Algorithms and Data Compression参考文献 2被引用 3

一句话总结

本文提出了一种新型基于比较的排序算法——List Sort，该算法利用动态内存分配来提升性能。通过利用已排序或部分排序的数据，List Sort 的执行速度优于传统比较排序算法，并且在性能上可与快速排序和归并排序相媲美，尤其在输入数据中已存在有序性时表现尤为出色。

ABSTRACT

In this paper we are proposing a new sorting algorithm, List Sort algorithm, is based on the dynamic memory allocation. In this research study we have also shown the comparison of various efficient sorting techniques with List sort. Due the dynamic nature of the List sort, it becomes much more fast than some conventional comparison sorting techniques and comparable to Quick Sort and Merge Sort. List sort takes the advantage of the data which is already sorted either in ascending order or in descending order.

研究动机与目标

• 设计一种新型排序算法，使其相比传统基于比较的排序技术具有更短的执行时间。
• 利用输入数据中已存在的有序或部分有序特性，以提高排序效率。
• 实现与快速排序和归并排序等高度优化算法相当的性能。
• 评估动态内存分配在提升排序速度方面的有效性。
• 提供一种能够适应数据结构和顺序的替代性排序方法。

提出的方法

• List Sort 算法在排序过程中动态分配内存，以优化数据处理和访问模式。
• 它在排序过程中识别并利用输入列表中已存在的顺序——无论是升序还是降序。
• 该算法采用类似于归并排序的分治策略，但通过动态内存管理减少开销。
• 通过检测并利用预排序段落，以最小化不必要的比较操作。
• 该方法旨在减少输入数据已部分有序情况下的时间复杂度。
• 通过与快速排序、归并排序和堆排序等成熟算法的基准比较，评估其性能。

实验结果

研究问题

• RQ1 在执行时间方面，List Sort 与传统基于比较的排序算法相比表现如何？
• RQ2 在现实世界数据场景中，动态内存分配能在多大程度上提升排序效率？
• RQ3 List Sort 是否能在部分排序数据上实现与快速排序和归并排序相当的性能？
• RQ4 该算法如何检测并利用预排序段落以减少排序时间？
• RQ5 数据顺序（升序、降序、随机）对 List Sort 执行时间有何影响？

主要发现

• 与堆排序和插入排序等传统基于比较的排序算法相比，List Sort 显著减少了执行时间。
• 该算法在输入数据已排序或接近排序时，性能可与快速排序和归并排序相媲美。
• 由于其动态内存分配策略，List Sort 能够高效适应数据结构，减少内存访问开销。
• 当输入数据包含已有顺序时，该算法性能显著提升，使其在具有部分排序特征的真实世界数据集中表现出极高效率。
• 基准测试结果表明，List Sort 在平均情况和最好情况下的表现均优于多种传统算法。
• 该方法在实现更快速执行的同时，保持了稳定性和正确性，通过智能地利用内存和数据顺序。