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Objective-C实现Tim Sort排序算法

Tim Sort是一种结合插入排序和归并排序的混合排序算法，最初为Python设计，后被Java的Arrays.sort()采用。它通过将数组划分为小块（称为“运行”），对每个运行进行排序，然后合并运行以实现高效排序。

Tim Sort的工作原理

Tim Sort的核心思想是将数组分成多个小块（默认为32个运行），每个运行单独进行插入排序。完成后，合并这些有序的运行，逐步生成最终的有序数组。

Objective-C实现代码示例

#import 
   
    #define RUN 32void timSort(void *array, size_t n) {    if (n <= 1) {        return;    }        size_t size = n;    size_t minRunLength = RUN;    size_t maxRunLength = n;        while (minRunLength <= maxRunLength) {        size_t length = n - minRunLength;        size_t run = minRunLength + length;                if (run > maxRunLength) {            run = maxRunLength;            length = n - run;        }                void *sub = (void *)(array + minRunLength);        void *end = (void *)(array + run);                if (minRunLength == 0) {            if (maxRunLength == 0) {                break;            }                        void (*cmp)(void *, void *, int *) = memcmp;            memcpy(end, sub, length);            minRunLength++;            maxRunLength--;            continue;        }                void *base = sub;        void *current = base;        void *end = (void *)(array + run);                if (maxRunLength != 0) {            void (*cmp)(void *, void *, int *) = memcmp;            void *last = end;            while (current < end) {                size_t next = current + minRunLength;                if (next > end) {                    next = end;                }                int cmp = cmp(current, next, NULL);                if (cmp != 0) {                    memcpy(current + minRunLength, last, (size_t)(last - current));                    last = current;                }                current = next;            }            memcpy(last, current, (size_t)(end - last));            maxRunLength--;        } else {            void (*cmp)(void *, void *, int *) = qsort;            qsort(base, run, minRunLength, end);        }                memcpy(base, current, (size_t)(end - current));        minRunLength++;        maxRunLength--;    }}
   

代码解释

Tim Sort的优点

• 时间复杂度：O(n log n)，与传统的归并排序一致。
• 空间复杂度：O(n)，在最坏情况下可能需要额外存储空间。
• 稳定性：在处理相等元素时，保持稳定性。

Tim Sort通过将大数组划分为小块，减少了每次排序操作的时间和空间复杂度，使其在实际应用中表现优异。

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