在选择排序中，降序数组的性能比升序数组更快。为什么？

Guk 发表于 Dev

我在C visual studio中运行了带有排序数组（升序）和未排序数组（降序）的选择排序算法。结果是，未排序的数组的性能要比大尺寸的排序数组的性能要快。

我认为这很荒谬。选择排序是否总是需要恒定的时间取决于数组大小？为什么是这样？？

这是selectionsort。我用n = 100,000到1,000,000来运行它。每次运行我将其增加100,000。

int main() {
    int array[1000000]; //1,000,000
    int i = 100000; //100,000
    int n = 100000; //100,000
    for (int k = 0; k < 10; ++k) {
        insert_ascending(array, n); //stuff elements in ascending order
        //time check
        sort(array, n);

        insert_decending(array, n); //stuff elements in descending order
        //time check
        sort(array, n);

        n += i;
    }
}
void selectionSort(int *list, const int n)
{
    int i, j, indexMin, temp;

    for (i = 0; i < n - 1; i++)
    {
        indexMin = i;
        for (j = i + 1; j < n; j++)
        {
            if (list[j] < list[indexMin])
            {
                indexMin = j;
            }
        }
        temp = list[indexMin];
        list[indexMin] = list[i];
        list[i] = temp;
    } 
}

安蒂·哈帕拉（Antti Haapala）

这是我的0.02€。

我可以看到在GCC上未优化的代码中，有4％的速度差异有利于降序数组而不是升序数组。我的假设是它是由

if (list[j] < list[indexMin]) {
    indexMin = j;
}

被编译为

        ...
        jge     .L4
        mov     eax, DWORD PTR [rbp-8]
        mov     DWORD PTR [rbp-12], eax
.L4:
        add     DWORD PTR [rbp-8], 1

也就是说，这不是分支预测失败-对于上升情况，jge 始终分支，对于下降情况，它永不分支。jge与实际更新缓存中的索引变量相比，采用分支确实需要更多的周期。

当然，如果在启用优化的情况下进行编译，则升序代码将获胜。

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