เหตุใด introsort จึงใช้ heapsort แทนที่จะรวมกัน

เป็นส่วนหนึ่งของการบ้านที่ครอบคลุมการใช้งานIntrosortฉันถูกถามว่าทำไมใช้ heapsort มากกว่าการรวม (หรืออื่น ๆ$O(n\log(n))$ อัลกอริทึมสำหรับเรื่องนั้น)

Introsort เป็นอัลกอริธึมการเรียงลำดับแบบไฮบริดที่ให้ทั้งประสิทธิภาพเฉลี่ยที่รวดเร็วและ (asymptotically) ประสิทธิภาพที่ดีที่สุดสำหรับกรณีที่เลวร้ายที่สุด มันเริ่มต้นด้วย quicksort และสลับไปที่ heapsort เมื่อความลึกของการเรียกซ้ำเกินกว่าระดับตาม (ลอการิทึมของ) จำนวนองค์ประกอบที่เรียงลำดับ ( Wikipedia , ดึงข้อมูล 2014 - May-06)

เหตุผลเดียวที่ฉันคิดได้ก็คือฮีปพอร์ตคือ "ในที่" ... แต่ฉันไม่เข้าใจจริงๆว่าทำไมเรื่องนี้ถึงมีความสำคัญ

ข้อเสียของ Quicksort 2 ข้อคือมันต้องการ $O(\log n)$ พื้นที่พิเศษ (เพื่อรักษาช่วงเวลาที่ไม่ได้เรียงลำดับ) และการเลือกเดือยที่ไม่ดี (หรือลำดับที่ออกแบบมาเพื่อให้คุณเลือกเดือยที่ไม่ดี) อาจทำให้มันเป็น $O(n^2)$ เวลาและ $O(n)$ อัลกอริทึมพื้นที่พิเศษ

เปลี่ยนเป็น heapsort เมื่อความลึกของการเรียกซ้ำมีขนาดใหญ่เกินไป (ที่ประมาณ $\log n$) หมายถึงเรามีการรับประกันส่วนบนที่เป็น $O(n \log n )$ เวลาและ $O( \log n)$ พื้นที่เพิ่มเติม

heapsort ของ $O(1)$ ความต้องการพื้นที่เพิ่มเติมทำให้เป็นทางเลือกที่ดีกว่าในการรวมกลุ่มของ $O(n)$ สำหรับอาร์เรย์ที่วางแผนไว้ $n$ อาจยังคงมีขนาดใหญ่

เหตุผลที่ heapsort ไม่ได้ใช้สำหรับการจัดเรียงแบบเต็มนั้นเป็นเพราะช้ากว่า quicksort (เนื่องจากส่วนหนึ่งของค่าคงที่ซ่อนอยู่ในนิพจน์ O ใหญ่และส่วนหนึ่งของพฤติกรรมแคช)