Algs4-2.1.34罕见情况

2.1.34罕见情况。编写一个测试用例，调用sort()方法对实际应用中可能出现困难或极端情况的数组进行排序。比如，数组可能已经有序的，或是逆序的，数组的所有主键相同，数组的主键只有两种值，大小为0或是1的数组。
从以下运行结果可以看出：
插入排序时：有序时用时会很少，反序时用时比随机排列和有序要多， 元素只有一个值时用时少，元素有两个值时比选择排序要少。0个和1个元素几乎不用时。
选择排序时：随机元素、有序、反序时排序用时没有明显区别，元素只有1个值，或只有两个值时排序时间比随机元素值时用时更多。0个和1个元素几乎不用时。
希尔排序：在多值元素随机排列、有序、反序、元素只有一个值、元素只有两个值、只有0个元素、只有一个元素时性能都会常好。反序排序比随机排列排序用时更短。
1)插入排序

2)选择排序

3)希尔排序

4)希尔排序一百万

import java.util.Arrays;
public class E2d1d34
{
    public static double time (String alg,Double[] a)
    {
        Stopwatch timer =new Stopwatch();
        if(alg.equals("Insertion")) Insertion.sort(a);
        if(alg.equals("Selection")) Selection.sort(a);
        if(alg.equals("Shell")) Shell.sort(a);
      // if(alg.equals("Merge")) Merge.sort(a);
      //  if(alg.equals("Quick")) Quick.sort(a);
      //  if(alg.equals("Heap")) Heap.sort(a);
        return timer.elapsedTime();
    }
   
    public static double timeRandomInput(String alg,int N,int T,int CASE)
    {
        double total =0.0;
        Double[] a=new Double[N];
        //CASE=0 random
        if (CASE==0)
        {
            for (int t=0;t<T;t++)
            {
                for (int i=0;i<N;i++)
                    a[i]=StdRandom.uniform();
                total+=time(alg,a);
            }
        }
        //CASE=1 asc sorted
         if (CASE==1)
        {
            for (int t=0;t<T;t++)
            {
                for (int i=0;i<N;i++)
                    a[i]=StdRandom.uniform();
                Arrays.sort(a);
                total+=time(alg,a);
            }
        }
         //CASE=2 desc sorted
         if (CASE==2)
        {
            for (int t=0;t<T;t++)
            {
                for (int i=0;i<N;i++)
                    a[i]=StdRandom.uniform();
                Arrays.sort(a);
                for(int i=0;i<=(a.length-1)/2;i++)
                {
                    Double temp=a[i];
                    a[i]=a[N-1-i];
                    a[N-1-i]=temp;
                }
                total+=time(alg,a);
            }
        }
        //CASE=3 one key value
         if (CASE==3)
        {
            for (int t=0;t<T;t++)
            {
                Double temp=StdRandom.uniform();
                for (int i=0;i<N;i++)
                    a[i]=temp;
                total+=time(alg,a);
            }
        }
         //CASE=4 two key value
         if (CASE==4)
        {
            for (int t=0;t<T;t++)
            {
                for (int i=0;i<N;i++)
                    a[i]=1.0*StdRandom.uniform(0,2);
                total+=time(alg,a);
            }
        }
        //CASE=5 array length 0
         if (CASE==5)
        {
             if (N>0)
             {
                 StdOut.println("Case 5,N must be 0.");
                 return -1.0;
             }
                
            for (int t=0;t<T;t++)
            {
                for (int i=0;i<N;i++)
                    a[i]=StdRandom.uniform();
                total+=time(alg,a);
            }
        }
         //CASE=6 array length 1
         if (CASE==6)
        {
             if (N!=1)
             {
                 StdOut.println("Case 6,N must be 1.");
                 return -2.0;
             }
                
            for (int t=0;t<T;t++)
            {
                for (int i=0;i<N;i++)
                    a[i]=StdRandom.uniform();
                total+=time(alg,a);
            }
        }
         return total;
    }//end timeRandomInput


   
    public static void main(String[] args)
    {
        String alg=args[0];
        Integer N=Integer.parseInt(args[1]);
        Integer CASE=Integer.parseInt(args[2]);
        //CASE =0  random
        //CASE =1  asc sorted
        //CASE =2  desc sorted
        //CASE =3  one key value
        //CASE =4  two key value
        //CASE =5  array length 0
        //CASE =6  array length 1
        String[] CASEmem=new String[7];
        CASEmem[0]="random";
        CASEmem[1]="asc sorted";
        CASEmem[2]="desc sorted";
        CASEmem[3]="one key value";
        CASEmem[4]="two key value";
        CASEmem[5]="array length 0";
        CASEmem[6]="array length 1";

         Double time =timeRandomInput(alg,N,1,CASE);
         StdOut.printf("For %d random double with case %s,spend time=%.2f\n",N,CASEmem[CASE],time);

    }
}