两种有趣的排序方法：睡眠排序、猴子排序(golang版本)

前几天看到一个博主翻译的一个算法，叫睡眠排序，原文链接：https://blog.csdn.net/zmazon/article/details/8514088

感觉这个算法十分有趣，在网上搜集了一些资料看一下都有什么脑洞大开的排序算法。

一：睡眠排序

原理：这个算法的核心思想就是对应多少个待排序的数字，就开多少个协程，让每个协程沉睡对应的数字时长(这里我让每个协程沉睡ms级别)，沉睡之后打印对应数字，这样数字小的当然就先打印了，数字大的就后打印了，实现了排序功能。

代码如下：

package mainimport ("fmt""time"
)func main() {arr := []int{4, 3, 6, 8, 1, 5, 2, 9, 7, 34, 32, 53, 3}n := len(arr)ch := make(chan int, n) //用一个channel记录，防止主进程在有的协程还没有结束任务的时候就退出for i := 0; i < n; i++ {go func(t int) {time.Sleep(time.Millisecond * time.Duration(t)) //沉睡对应的arr[i]msfmt.Println(t)    //打印出来ch <- i //协程打印数字之后传一个变量到channel}(arr[i])}for i := 0; i < n; i++ {//等待所有的协程工作完毕<- ch}return
}

看到这里我想你当然也发现了这个算法的硬伤：1.如数字过大沉睡时间太久2.每个协程的启动时间不能视为同时，如果数字的距离很接近，但是下标相隔很远(会加大协程启动时间不一致的误差)，会出现乱序。3.负数无法沉睡等问题。

所以这个算法就成为了一个欢乐的算法仅供大家娱乐。

这里的不过作为爱较真的河马小哥肯定不能仅仅就停留在这里，在这里我尝试解决一下这些问题，来尽可能让它变成一个更好玩的算法。

首先是负数的问题：可以考虑分开排序，把负数和正数分成两组来排序，正数正常排序，负数只要转为整数排序，然后再翻转就好了。

代码如下：

package mainimport ("fmt""sync""time"
)const Time = time.Millisecondfunc main() {arr := []int{4, 3, 6, 8, 1, 5, -9, 0, 2, 9, 7, 34, 32, 53, 3, -8, -38, -1}n := len(arr)arrNeg := []int{} //记录负数数组arrop := []int{}   //记录非负数数组mutex := sync.Mutex{}opint := 0  //统计非负数个数neint := 0    //统计负数个数//将arr数组中数字放入对应的数组中for i := 0; i < n; i++ {if arr[i] < 0 {arrNeg = append(arrNeg, arr[i])neint++} else {arrop = append(arrop, arr[i])opint++}}//记录负数的开始下标，由于沉睡负数 * -1ms 所以小数字会被后唤醒 所以负数下标从最后一个开始，非负数下标从第一个开始opindex := neintneindex := neint - 1ch := make(chan int, n) //用一个channel记录，防止主进程在有的协程还没有结束任务的时候就退出for i := 0; i < neint; i++ {go func (t int) {time.Sleep(Time * time.Duration(t * -1))ch <- i//用一个锁防止同时对neindex 和 arr数组进行更改mutex.Lock()defer mutex.Unlock()arr[neindex] = tneindex--}(arrNeg[i])}for i := 0; i < opint; i++ {go func (t int) {time.Sleep(Time * time.Duration(t))ch <- imutex.Lock()defer mutex.Unlock()arr[opindex] = topindex++}(arrop[i])}for i := 0; i < n; i++ {//等待所有的协程工作完毕<- ch}for i := 0; i < n; i++ {fmt.Print(" ", arr[i])}return
}

结果如下：

可以看到对于负数也可以正常排序了，这里我将沉睡的量级抽出来成为Time，发现如果Time小于ms级别是可能会出现相差较小数字之间出现错位的情况。

然后其实是有的数字太小，出现乱序的问题，这个可以通过增大时间间隔(如吧1ms级别提升到10ms级别等)，但是有一个究极问题无法解决，就是数字太大，睡眠时间过久，想一想，即使睡ms级别。int最大为1e9级别，1e9ms就是1e6s，约等于16666分钟，277小时，11.5天。

小伙子，听说你要用睡眠排序，我先让你11天。

二：猴子排序

原文链接：https://www.cnblogs.com/wangbingc/p/10205560.html

原理：根据无限猴子定律，在无穷长的时间后，即使是随机打字的猴子也可以打出一些有意义的单词，比如，cat, dog。因此，可以类推，会有一个足够幸运的猴子或连续或不连续地打出一本书，即使其几率比连续抓到一百次同花顺还要低。但在足够长的时间（长到你数不清它的秒数有多少位）后，其发生是必定的。
在这里每次都随机交换数组中的任意两个数字，在有限的时间内，一定可以让数组成为有序状态。

代码如下：

package mainimport ("fmt""math/rand""time"
)
//生成随机种子
func randInit() {rand.Seed(time.Now().Unix())
}
//判断是否有序
func isSorted(arr []int, len int) (sorted bool){for i := 0; i < len - 1; i++ {if arr[i + 1] < arr[i] {return false}}return true
}func main() {arr := []int{4, 3, 6, 8, 1, 5, 2, 9, 7, 11, 10} //数组长度为11耗时已经达到了s级别n := len(arr)randInit()time1 := time.Now()for ; !isSorted(arr, n); {randNum1 := rand.Int() % nrandNum2 := rand.Int() % n//防止相同发生无效交换if randNum2 == randNum1 {randNum1 = (randNum1 + 1) % n}arr[randNum1], arr[randNum2] = arr[randNum2], arr[randNum1]}time2 := time.Now()for i := 0; i < n; i++ {fmt.Print(arr[i], " ")}//计算消耗时间fmt.Println("\ncost time:", time2.Sub(time1).String())return
}

结果如下：

我测试了一下，数组长度为10以下，消耗的时间一般小于1s，但是随着数组长度继续增大，花费的时间会呈指数级别增长。
而且我们可以预想到随着数组长度继续增长，判断数组是否有序(isSorted函数)会成为最花费时间的地方。

顺便说一下，在笔者写到这里的时候，13个数组长度的猴子排序还没有结果…

总结：其实这两种方法都不是实用的方法，不过脑洞确实十分之大，慎用！！！