ruby - 用于简单数组操作的慢速 Ruby

Question

我按照 Cormen 的“算法导论”中的伪代码，在 Ruby 中创建了简单的插入排序实现:

def sort_insert(array)
  (1 ... array.length).each do |item_index|
    key = array[item_index]
    i = item_index - 1

    while i >= 0 && array[i] > key do
      array[i + 1] = array[i]
      i -= 1
    end
    array[i + 1] = key
  end
  array
end

它有效，但执行速度非常慢。对于约 20k 个元素的数组 array = ((0..10_000).to_a * 2).shuffle，排序大约需要 20 秒。我只测量这个方法调用的时间，没有数据准备等。在 JavaScript 中，一个非常相似的解决方案大约需要 1 秒。为什么 Ruby (v. 2.2.2p95) 在这里这么慢？

编辑:我使用的这种排序的 JS 版本:

function SortMethods() {
}

SortMethods.prototype.sortInsert = function(array) {
  for(let itemIndex = 1; itemIndex < array.length; itemIndex++) {
    let key = array[itemIndex];
    let i = itemIndex - 1;

    while( i >= 0 && array[i] > key) {
      array[i + 1] = array[i];
      i--;
    }
    array[i + 1] = key;
  }

  return array;
}

Answer 1

我不同意你问题的前提——Ruby 在我的机器上的表现超出了可观的水平。

为了说明这一点，我创建了一个包含 100k 个随机数的文件:

$ ruby -e '100_000.times {printf "%22.20f\n", rand}' > rand100k.csv

然后我使用系统排序实用程序对其进行排序，保存结果以供以后比较(作为正确性检查):

$ time sort -n < rand100k.csv > foo

real    0m0.067s
user    0m0.056s
sys     0m0.011s

我用纯 ruby​​ 编写了一个快速排序算法(当子列表大小足够小时，它会转换为插入排序)，运行它，保存结果，并区分系统排序输出和 ruby​​ 输出文件:

$ time ruby quicksort_w_insertion.rb < rand100k.csv > bar

real    0m0.546s
user    0m0.537s
sys 0m0.008s
$ diff foo bar
$

如您所见，两次排序运行产生相同的输出，而且速度非常快。在我看来，一个只比相应的系统实用程序慢 8-10 倍的纯 Ruby 程序在速度方面做得非常好。

这些运行是在 MacBook Pro 上使用 ruby 2.2.2p95(2015-04-13 修订版 50293)[x86_64-darwin14] 进行的。