Rust评测案例：Rust、Java、Python、Go、C++ 实现五大排序算法的执行时间效率比较（基于 OnlineGDB 平台）

猫头虎2025-11-12 8:24

🧩 Rust评测案例：Rust、Java、Python、Go、C++ 实现五大排序算法的执行时间效率比较（基于 OnlineGDB 平台）

一、前言

大家好，我是猫头虎，在性能测试和算法教学中，排序算法一直是衡量编程语言执行效率的重要基准。不同语言在编译方式、内存模型、运行时机制等方面的差异，都会直接影响算法的执行表现。

本文将通过 OnlineGDB 平台，对五种主流语言 ------ Rust、Java、Python、Go、C++ ------ 实现的 五大排序算法（快速排序、归并排序、冒泡排序、选择排序、插入排序）进行执行效率评测，分析其性能差异。

文章目录

二、测试环境与方法

测试平台

  • 平台：OnlineGDB（支持多语言编译执行）

  • 测试环境：默认虚拟机环境（统一配置）

  • AI coding: Qwen3-Coder

  • 语言版本：

    • Rust：1.79.0
    • Java：OpenJDK 17
    • Python：3.11
    • Go：1.21
    • C++：GCC 23

测试数据

  • 输入数组规模：10,000 个随机整数（范围：0 ~ 100,000）
  • 执行指标：单次排序算法的执行耗时（微秒）

测试算法

算法 复杂度（平均） 稳定性 特点
快速排序 O(n log n) 不稳定 分治思想，平均性能优异
归并排序 O(n log n) 稳定 适合大数据排序
冒泡排序 O(n²) 稳定 简单直观，性能差
选择排序 O(n²) 不稳定 交换次数少
插入排序 O(n²) 稳定 对部分有序数组效率较高

三、算法实现简述

在所有语言中，我们保持相同的逻辑结构，以确保测试公平。

prompt：

| 快速排序 | 分别使用如下五种编程语言帮我实现 【Rust Java Python Go C++】 ，需要在控制台使用中文输出 执行的开始时间，结束时间，排序完成 所用的时间 微秒

| 归并排序 | 分别使用如下五种编程语言帮我实现 【Rust Java Python Go C++】，需要在控制台使用中文输出 执行的开始时间，结束时间，排序完成 所用的时间 微秒

| 冒泡排序 | 分别使用如下五种编程语言帮我实现 【Rust Java Python Go C++】，需要在控制台使用中文输出 执行的开始时间，结束时间，排序完成 所用的时间 微秒

| 选择排序 | 分别使用如下五种编程语言帮我实现 【Rust Java Python Go C++】，需要在控制台使用中文输出 执行的开始时间，结束时间，排序完成 所用的时间 微秒

| 插入排序 | 分别使用如下五种编程语言帮我实现 【Rust Java Python Go C++】，需要在控制台使用中文输出 执行的开始时间，结束时间，排序完成 所用的时间 微秒

快速排序评测代码

以下是五种编程语言的快速排序实现，包含中文输出执行时间信息：

Rust 实现

rust 复制代码 
use std::time::SystemTime;

fn quicksort(arr: &mut [i32]) {
    if arr.len() <= 1 {
        return;
    }
    let pivot_index = partition(arr);
    let (left, right) = arr.split_at_mut(pivot_index);
    quicksort(left);
    quicksort(&mut right[1..]);
}

fn partition(arr: &mut [i32]) -> usize {
    let len = arr.len();
    let pivot_index = len - 1;
    let mut i = 0;
    for j in 0..pivot_index {
        if arr[j] <= arr[pivot_index] {
            arr.swap(i, j);
            i += 1;
        }
    }
    arr.swap(i, pivot_index);
    i
}

fn main() {
    let mut data = vec![64, 34, 25, 12, 22, 11, 90, 88, 76, 50, 42];
    println!("原始数组: {:?}", data);

    let start_time = SystemTime::now();
    println!("快速排序开始时间: {:?}", start_time);

    quicksort(&mut data);

    let end_time = SystemTime::now();
    println!("快速排序结束时间: {:?}", end_time);

    let duration = end_time.duration_since(start_time).unwrap();
    let duration_micros = duration.as_micros();
    println!("快速排序完成，所用时间: {} 微秒", duration_micros);
    println!("排序后的数组: {:?}", data);
}

Java 实现

java 复制代码 
import java.time.LocalDateTime;
import java.time.Duration;

public class QuickSort {
    public static void quickSort(int[] arr, int low, int high) {
        if (low < high) {
            int pi = partition(arr, low, high);
            quickSort(arr, low, pi - 1);
            quickSort(arr, pi + 1, high);
        }
    }

    private static int partition(int[] arr, int low, int high) {
        int pivot = arr[high];
        int i = (low - 1);

        for (int j = low; j < high; j++) {
            if (arr[j] <= pivot) {
                i++;
                int temp = arr[i];
                arr[i] = arr[j];
                arr[j] = temp;
            }
        }

        int temp = arr[i + 1];
        arr[i + 1] = arr[high];
        arr[high] = temp;

        return i + 1;
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] data = {64, 34, 25, 12, 22, 11, 90, 88, 76, 50, 42};
        System.out.println("原始数组: " + java.util.Arrays.toString(data));

        LocalDateTime startTime = LocalDateTime.now();
        System.out.println("快速排序开始时间: " + startTime);

        quickSort(data, 0, data.length - 1);

        LocalDateTime endTime = LocalDateTime.now();
        System.out.println("快速排序结束时间: " + endTime);

        Duration duration = Duration.between(startTime, endTime);
        long durationMicros = duration.toNanos() / 1000;
        System.out.println("快速排序完成，所用时间: " + durationMicros + " 微秒");
        System.out.println("排序后的数组: " + java.util.Arrays.toString(data));
    }
}

Python 实现

python 复制代码 
import datetime

def quicksort(arr, low, high):
    if low < high:
        pi = partition(arr, low, high)
        quicksort(arr, low, pi - 1)
        quicksort(arr, pi + 1, high)

def partition(arr, low, high):
    pivot = arr[high]
    i = low - 1
    for j in range(low, high):
        if arr[j] <= pivot:
            i += 1
            arr[i], arr[j] = arr[j], arr[i]
    arr[i + 1], arr[high] = arr[high], arr[i + 1]
    return i + 1

data = [64, 34, 25, 12, 22, 11, 90, 88, 76, 50, 42]
print("原始数组:", data)

start_time = datetime.datetime.now()
print(f"快速排序开始时间: {start_time}")

quicksort(data, 0, len(data) - 1)

end_time = datetime.datetime.now()
print(f"快速排序结束时间: {end_time}")

duration = (end_time - start_time).total_seconds() * 1000000
print(f"快速排序完成，所用时间: {int(duration)} 微秒")
print("排序后的数组:", data)

Go 实现

go 复制代码 
package main

import (
	"fmt"
	"time"
)

func quicksort(arr []int, low, high int) {
	if low < high {
		pi := partition(arr, low, high)
		quicksort(arr, low, pi-1)
		quicksort(arr, pi+1, high)
	}
}

func partition(arr []int, low, high int) int {
	pivot := arr[high]
	i := low - 1
	for j := low; j < high; j++ {
		if arr[j] <= pivot {
			i++
			arr[i], arr[j] = arr[j], arr[i]
		}
	}
	arr[i+1], arr[high] = arr[high], arr[i+1]
	return i + 1
}

func main() {
	data := []int{64, 34, 25, 12, 22, 11, 90, 88, 76, 50, 42}
	fmt.Println("原始数组:", data)

	startTime := time.Now()
	fmt.Println("快速排序开始时间:", startTime)

	quicksort(data, 0, len(data)-1)

	endTime := time.Now()
	fmt.Println("快速排序结束时间:", endTime)

	duration := endTime.Sub(startTime)
	durationMicros := duration.Microseconds()
	fmt.Printf("快速排序完成，所用时间: %d 微秒\n", durationMicros)
	fmt.Println("排序后的数组:", data)
}

C++ 实现

cpp 复制代码 
#include <iostream>
#include <vector>
#include <chrono>
#include <iomanip>

void quicksort(std::vector<int>& arr, int low, int high) {
    if (low < high) {
        int pivot = arr[high];
        int i = low - 1;
        for (int j = low; j < high; j++) {
            if (arr[j] <= pivot) {
                i++;
                std::swap(arr[i], arr[j]);
            }
        }
        std::swap(arr[i + 1], arr[high]);
        int pi = i + 1;
        quicksort(arr, low, pi - 1);
        quicksort(arr, pi + 1, high);
    }
}

int main() {
    std::vector<int> data = {64, 34, 25, 12, 22, 11, 90, 88, 76, 50, 42};
    std::cout << "原始数组: ";
    for (int num : data) {
        std::cout << num << " ";
    }
    std::cout << std::endl;

    auto start_time = std::chrono::high_resolution_clock::now();
    std::cout << "快速排序开始时间: " << 
        std::chrono::duration_cast<std::chrono::microseconds>(
            start_time.time_since_epoch()
        ).count() << " 微秒 since epoch" << std::endl;

    quicksort(data, 0, data.size() - 1);

    auto end_time = std::chrono::high_resolution_clock::now();
    std::cout << "快速排序结束时间: " << 
        std::chrono::duration_cast<std::chrono::microseconds>(
            end_time.time_since_epoch()
        ).count() << " 微秒 since epoch" << std::endl;

    auto duration = std::chrono::duration_cast<std::chrono::microseconds>(
        end_time - start_time
    );
    std::cout << "快速排序完成，所用时间: " << duration.count() << " 微秒" << std::endl;

    std::cout << "排序后的数组: ";
    for (int num : data) {
        std::cout << num << " ";
    }
    std::cout << std::endl;

    return 0;
}

说明:

  1. Rust : 使用 SystemTime 获取时间，as_micros() 转换为微秒。
  2. Java : 使用 LocalDateTime 和 Duration 计算时间差，toNanos() / 1000 转换为微秒。
  3. Python : 使用 datetime 模块，total_seconds() * 1000000 转换为微秒。
  4. Go : 使用 time.Now() 和 Sub() 计算时间差，Microseconds() 获取微秒值。
  5. C++ : 使用 std::chrono::high_resolution_clock，duration_cast 转换为微秒。

归并排序评测代码

我来为您实现五种编程语言的归并排序代码，包含中文输出执行时间信息。

Rust 实现

rust 复制代码 
use std::time::Instant;

fn merge_sort(arr: &mut [i32]) {
    if arr.len() <= 1 {
        return;
    }
    
    let mid = arr.len() / 2;
    {
        let (left, right) = arr.split_at_mut(mid);
        merge_sort(left);
        merge_sort(right);
    }
    
    let mut temp = vec![0; arr.len()];
    let (left, right) = arr.split_at(mid);
    let mut i = 0;
    let mut j = 0;
    let mut k = 0;
    
    while i < left.len() && j < right.len() {
        if left[i] <= right[j] {
            temp[k] = left[i];
            i += 1;
        } else {
            temp[k] = right[j];
            j += 1;
        }
        k += 1;
    }
    
    while i < left.len() {
        temp[k] = left[i];
        i += 1;
        k += 1;
    }
    
    while j < right.len() {
        temp[k] = right[j];
        j += 1;
        k += 1;
    }
    
    for (i, &val) in temp.iter().enumerate() {
        arr[i] = val;
    }
}

fn main() {
    let mut data = vec![64, 34, 25, 12, 22, 11, 90, 88, 76, 50, 42];
    println!("原始数组: {:?}", data);
    
    let start_time = Instant::now();
    println!("开始时间: {:?}", start_time);
    
    merge_sort(&mut data);
    
    let end_time = Instant::now();
    println!("结束时间: {:?}", end_time);
    
    let duration = end_time.duration_since(start_time);
    let microseconds = duration.as_micros();
    
    println!("排序完成，所用时间: {} 微秒", microseconds);
    println!("排序后数组: {:?}", data);
}

Java 实现

java 复制代码 
import java.time.Instant;
import java.time.Duration;

public class MergeSort {
    public static void mergeSort(int[] arr, int left, int right) {
        if (left < right) {
            int mid = left + (right - left) / 2;
            mergeSort(arr, left, mid);
            mergeSort(arr, mid + 1, right);
            merge(arr, left, mid, right);
        }
    }
    
    public static void merge(int[] arr, int left, int mid, int right) {
        int n1 = mid - left + 1;
        int n2 = right - mid;
        
        int[] leftArr = new int[n1];
        int[] rightArr = new int[n2];
        
        for (int i = 0; i < n1; i++) {
            leftArr[i] = arr[left + i];
        }
        for (int j = 0; j < n2; j++) {
            rightArr[j] = arr[mid + 1 + j];
        }
        
        int i = 0, j = 0, k = left;
        
        while (i < n1 && j < n2) {
            if (leftArr[i] <= rightArr[j]) {
                arr[k] = leftArr[i];
                i++;
            } else {
                arr[k] = rightArr[j];
                j++;
            }
            k++;
        }
        
        while (i < n1) {
            arr[k] = leftArr[i];
            i++;
            k++;
        }
        
        while (j < n2) {
            arr[k] = rightArr[j];
            j++;
            k++;
        }
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        int[] data = {64, 34, 25, 12, 22, 11, 90, 88, 76, 50, 42};
        System.out.println("原始数组: " + java.util.Arrays.toString(data));
        
        Instant startTime = Instant.now();
        System.out.println("开始时间: " + startTime);
        
        mergeSort(data, 0, data.length - 1);
        
        Instant endTime = Instant.now();
        System.out.println("结束时间: " + endTime);
        
        Duration duration = Duration.between(startTime, endTime);
        long microseconds = duration.toNanos() / 1000;
        
        System.out.println("排序完成，所用时间: " + microseconds + " 微秒");
        System.out.println("排序后数组: " + java.util.Arrays.toString(data));
    }
}

Python 实现

python 复制代码 
import time
from datetime import datetime

def merge_sort(arr):
    if len(arr) <= 1:
        return arr
    
    mid = len(arr) // 2
    left = merge_sort(arr[:mid])
    right = merge_sort(arr[mid:])
    
    return merge(left, right)

def merge(left, right):
    result = []
    i = j = 0
    
    while i < len(left) and j < len(right):
        if left[i] <= right[j]:
            result.append(left[i])
            i += 1
        else:
            result.append(right[j])
            j += 1
    
    result.extend(left[i:])
    result.extend(right[j:])
    
    return result

def main():
    data = [64, 34, 25, 12, 22, 11, 90, 88, 76, 50, 42]
    print(f"原始数组: {data}")
    
    start_time = datetime.now()
    print(f"开始时间: {start_time}")
    
    start_micro = time.perf_counter_ns()
    
    sorted_data = merge_sort(data)
    
    end_micro = time.perf_counter_ns()
    end_time = datetime.now()
    print(f"结束时间: {end_time}")
    
    duration_microseconds = (end_micro - start_micro) // 1000
    
    print(f"排序完成，所用时间: {duration_microseconds} 微秒")
    print(f"排序后数组: {sorted_data}")

if __name__ == "__main__":
    main()

Go 实现

go 复制代码 
package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func mergeSort(arr []int) []int {
    if len(arr) <= 1 {
        return arr
    }
    
    mid := len(arr) / 2
    left := mergeSort(arr[:mid])
    right := mergeSort(arr[mid:])
    
    return merge(left, right)
}

func merge(left, right []int) []int {
    result := make([]int, 0, len(left)+len(right))
    i, j := 0, 0
    
    for i < len(left) && j < len(right) {
        if left[i] <= right[j] {
            result = append(result, left[i])
            i++
        } else {
            result = append(result, right[j])
            j++
        }
    }
    
    result = append(result, left[i:]...)
    result = append(result, right[j:]...)
    
    return result
}

func main() {
    data := []int{64, 34, 25, 12, 22, 11, 90, 88, 76, 50, 42}
    fmt.Printf("原始数组: %v\n", data)
    
    startTime := time.Now()
    fmt.Printf("开始时间: %v\n", startTime)
    
    sortedData := mergeSort(data)
    
    endTime := time.Now()
    fmt.Printf("结束时间: %v\n", endTime)
    
    duration := endTime.Sub(startTime)
    microseconds := duration.Microseconds()
    
    fmt.Printf("排序完成，所用时间: %d 微秒\n", microseconds)
    fmt.Printf("排序后数组: %v\n", sortedData)
}

C++ 实现

cpp 复制代码 
#include <iostream>
#include <vector>
#include <chrono>
#include <iomanip>

void merge(std::vector<int>& arr, int left, int mid, int right) {
    int n1 = mid - left + 1;
    int n2 = right - mid;
    
    std::vector<int> leftArr(n1);
    std::vector<int> rightArr(n2);
    
    for (int i = 0; i < n1; i++)
        leftArr[i] = arr[left + i];
    for (int j = 0; j < n2; j++)
        rightArr[j] = arr[mid + 1 + j];
    
    int i = 0, j = 0, k = left;
    
    while (i < n1 && j < n2) {
        if (leftArr[i] <= rightArr[j]) {
            arr[k] = leftArr[i];
            i++;
        } else {
            arr[k] = rightArr[j];
            j++;
        }
        k++;
    }
    
    while (i < n1) {
        arr[k] = leftArr[i];
        i++;
        k++;
    }
    
    while (j < n2) {
        arr[k] = rightArr[j];
        j++;
        k++;
    }
}

void mergeSort(std::vector<int>& arr, int left, int right) {
    if (left < right) {
        int mid = left + (right - left) / 2;
        mergeSort(arr, left, mid);
        mergeSort(arr, mid + 1, right);
        merge(arr, left, mid, right);
    }
}

int main() {
    std::vector<int> data = {64, 34, 25, 12, 22, 11, 90, 88, 76, 50, 42};
    
    std::cout << "原始数组: ";
    for (int num : data) {
        std::cout << num << " ";
    }
    std::cout << std::endl;
    
    auto startTime = std::chrono::high_resolution_clock::now();
    std::cout << "开始时间: " << startTime.time_since_epoch().count() << std::endl;
    
    mergeSort(data, 0, data.size() - 1);
    
    auto endTime = std::chrono::high_resolution_clock::now();
    std::cout << "结束时间: " << endTime.time_since_epoch().count() << std::endl;
    
    auto duration = std::chrono::duration_cast<std::chrono::microseconds>(endTime - startTime);
    
    std::cout << "排序完成，所用时间: " << duration.count() << " 微秒" << std::endl;
    
    std::cout << "排序后数组: ";
    for (int num : data) {
        std::cout << num << " ";
    }
    std::cout << std::endl;
    
    return 0;
}
  • Rust: 使用了所有权和借用机制
  • Java: 使用了标准的面向对象方法
  • Python: 使用了递归和列表切片
  • Go: 使用了切片和内置函数
  • C++: 使用了标准库和高精度计时器

冒泡排序评测代码

以下是五种编程语言的冒泡排序实现：

Rust 实现

rust 复制代码 
use std::time::SystemTime;

fn bubble_sort(arr: &mut [i32]) {
    let n = arr.len();
    for i in 0..n {
        for j in 0..n - i - 1 {
            if arr[j] > arr[j + 1] {
                arr.swap(j, j + 1);
            }
        }
    }
}

fn main() {
    let mut arr = vec![64, 34, 25, 12, 22, 11, 90, 88, 76, 50, 42];
    
    let start_time = SystemTime::now();
    println!("开始时间: {:?}", start_time);
    
    bubble_sort(&mut arr);
    
    let end_time = SystemTime::now();
    println!("结束时间: {:?}", end_time);
    
    let duration = end_time.duration_since(start_time).unwrap();
    let duration_micros = duration.as_micros();
    println!("排序完成，所用时间: {} 微秒", duration_micros);
    println!("排序后的数组: {:?}", arr);
}

Java 实现

java 复制代码 
import java.time.LocalDateTime;
import java.time.Duration;

public class BubbleSort {
    public static void bubbleSort(int[] arr) {
        int n = arr.length;
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            for (int j = 0; j < n - i - 1; j++) {
                if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                    int temp = arr[j];
                    arr[j] = arr[j + 1];
                    arr[j + 1] = temp;
                }
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {64, 34, 25, 12, 22, 11, 90, 88, 76, 50, 42};
        
        LocalDateTime startTime = LocalDateTime.now();
        System.out.println("开始时间: " + startTime);
        
        bubbleSort(arr);
        
        LocalDateTime endTime = LocalDateTime.now();
        System.out.println("结束时间: " + endTime);
        
        long durationNanos = java.time.Duration.between(startTime, endTime).toNanos();
        double durationMicros = durationNanos / 1000.0;
        System.out.println("排序完成，所用时间: " + durationMicros + " 微秒");
        
        System.out.print("排序后的数组: ");
        for (int value : arr) {
            System.out.print(value + " ");
        }
        System.out.println();
    }
}

Python 实现

python 复制代码 
import time

def bubble_sort(arr):
    n = len(arr)
    for i in range(n):
        for j in range(0, n - i - 1):
            if arr[j] > arr[j + 1]:
                arr[j], arr[j + 1] = arr[j + 1], arr[j]

# 测试数组
arr = [64, 34, 25, 12, 22, 11, 90, 88, 76, 50, 42]

start_time = time.perf_counter()
print(f"开始时间: {time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S', time.localtime())}")

bubble_sort(arr)

end_time = time.perf_counter()
print(f"结束时间: {time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S', time.localtime())}")

duration_micros = (end_time - start_time) * 1000000
print(f"排序完成，所用时间: {duration_micros:.2f} 微秒")
print(f"排序后的数组: {arr}")

Go 实现

go 复制代码 
package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func bubbleSort(arr []int) {
    n := len(arr)
    for i := 0; i < n; i++ {
        for j := 0; j < n-i-1; j++ {
            if arr[j] > arr[j+1] {
                arr[j], arr[j+1] = arr[j+1], arr[j]
            }
        }
    }
}

func main() {
    arr := []int{64, 34, 25, 12, 22, 11, 90, 88, 76, 50, 42}
    
    startTime := time.Now()
    fmt.Printf("开始时间: %v\n", startTime.Format("2006-01-02 15:04:05.000000"))
    
    bubbleSort(arr)
    
    endTime := time.Now()
    fmt.Printf("结束时间: %v\n", endTime.Format("2006-01-02 15:04:05.000000"))
    
    duration := endTime.Sub(startTime)
    durationMicros := duration.Microseconds()
    fmt.Printf("排序完成，所用时间: %d 微秒\n", durationMicros)
    
    fmt.Printf("排序后的数组: %v\n", arr)
}

C++ 实现

cpp 复制代码 
#include <iostream>
#include <vector>
#include <chrono>
#include <iomanip>

void bubbleSort(std::vector<int>& arr) {
    int n = arr.size();
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        for (int j = 0; j < n - i - 1; j++) {
            if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                int temp = arr[j];
                arr[j] = arr[j + 1];
                arr[j + 1] = temp;
            }
        }
    }
}

int main() {
    std::vector<int> arr = {64, 34, 25, 12, 22, 11, 90, 88, 76, 50, 42};
    
    auto start_time = std::chrono::high_resolution_clock::now();
    auto start_time_t = std::chrono::system_clock::to_time_t(
        std::chrono::time_point_cast<std::chrono::system_clock::duration>(start_time)
    );
    std::cout << "开始时间: " << std::put_time(std::localtime(&start_time_t), "%Y-%m-%d %H:%M:%S") << std::endl;
    
    bubbleSort(arr);
    
    auto end_time = std::chrono::high_resolution_clock::now();
    auto end_time_t = std::chrono::system_clock::to_time_t(
        std::chrono::time_point_cast<std::chrono::system_clock::duration>(end_time)
    );
    std::cout << "结束时间: " << std::put_time(std::localtime(&end_time_t), "%Y-%m-%d %H:%M:%S") << std::endl;
    
    auto duration = std::chrono::duration_cast<std::chrono::microseconds>(end_time - start_time);
    std::cout << "排序完成，所用时间: " << duration.count() << " 微秒" << std::endl;
    
    std::cout << "排序后的数组: ";
    for (int value : arr) {
        std::cout << value << " ";
    }
    std::cout << std::endl;
    
    return 0;
}

选择排序评测代码

以下是使用五种编程语言实现选择排序的代码，每种语言都会输出开始时间、结束时间和排序所用时间（微秒）：

1. Rust

rust 复制代码 
use std::time::SystemTime;

fn selection_sort(arr: &mut [i32]) {
    let n = arr.len();
    for i in 0..n {
        let mut min_idx = i;
        for j in (i + 1)..n {
            if arr[j] < arr[min_idx] {
                min_idx = j;
            }
        }
        arr.swap(i, min_idx);
    }
}

fn main() {
    let mut arr = vec![64, 45, 22, 11, 90, 88, 77, 50, 42, 100, 25, 36, 17, 63, 55];
    println!("选择排序 - Rust");
    let start_time = SystemTime::now();
    println!("开始时间: {:?}", start_time);

    selection_sort(&mut arr);

    let end_time = SystemTime::now();
    println!("结束时间: {:?}", end_time);
    let duration = end_time.duration_since(start_time).unwrap();
    let duration_micros = duration.as_micros();
    println!("排序完成，所用时间: {} 微秒", duration_micros);
    println!("排序后的数组: {:?}", arr);
}

2. Java

java 复制代码 
import java.time.LocalDateTime;
import java.time.Duration;

public class SelectionSort {
    public static void selectionSort(int[] arr) {
        int n = arr.length;
        for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
            int minIdx = i;
            for (int j = i + 1; j < n; j++) {
                if (arr[j] < arr[minIdx]) {
                    minIdx = j;
                }
            }
            int temp = arr[minIdx];
            arr[minIdx] = arr[i];
            arr[i] = temp;
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {64, 45, 22, 11, 90, 88, 77, 50, 42, 100, 25, 36, 17, 63, 55};
        System.out.println("选择排序 - Java");
        LocalDateTime startTime = LocalDateTime.now();
        System.out.println("开始时间: " + startTime);

        selectionSort(arr);

        LocalDateTime endTime = LocalDateTime.now();
        System.out.println("结束时间: " + endTime);
        Duration duration = Duration.between(startTime, endTime);
        long durationMicros = duration.toNanos() / 1000;
        System.out.println("排序完成，所用时间: " + durationMicros + " 微秒");
        System.out.print("排序后的数组: ");
        for (int value : arr) {
            System.out.print(value + " ");
        }
        System.out.println();
    }
}

3. Python

python 复制代码 
import time
from datetime import datetime

def selection_sort(arr):
    n = len(arr)
    for i in range(n):
        min_idx = i
        for j in range(i+1, n):
            if arr[j] < arr[min_idx]:
                min_idx = j
        arr[i], arr[min_idx] = arr[min_idx], arr[i]

if __name__ == "__main__":
    arr = [64, 45, 22, 11, 90, 88, 77, 50, 42, 100, 25, 36, 17, 63, 55]
    print("选择排序 - Python")
    start_time = datetime.now()
    print(f"开始时间: {start_time}")

    selection_sort(arr)

    end_time = datetime.now()
    print(f"结束时间: {end_time}")
    duration = end_time - start_time
    duration_micros = duration.total_seconds() * 1000000
    print(f"排序完成，所用时间: {int(duration_micros)} 微秒")
    print(f"排序后的数组: {arr}")

4. Go

go 复制代码 
package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func selectionSort(arr []int) {
    n := len(arr)
    for i := 0; i < n-1; i++ {
        minIdx := i
        for j := i + 1; j < n; j++ {
            if arr[j] < arr[minIdx] {
                minIdx = j
            }
        }
        arr[i], arr[minIdx] = arr[minIdx], arr[i]
    }
}

func main() {
    arr := []int{64, 45, 22, 11, 90, 88, 77, 50, 42, 100, 25, 36, 17, 63, 55}
    fmt.Println("选择排序 - Go")
    startTime := time.Now()
    fmt.Printf("开始时间: %v\n", startTime)

    selectionSort(arr)

    endTime := time.Now()
    fmt.Printf("结束时间: %v\n", endTime)
    duration := endTime.Sub(startTime)
    durationMicros := duration.Microseconds()
    fmt.Printf("排序完成，所用时间: %d 微秒\n", durationMicros)
    fmt.Printf("排序后的数组: %v\n", arr)
}

5. C++

cpp 复制代码 
#include <iostream>
#include <vector>
#include <chrono>
#include <iomanip>

void selectionSort(std::vector<int>& arr) {
    int n = arr.size();
    for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
        int minIdx = i;
        for (int j = i + 1; j < n; j++) {
            if (arr[j] < arr[minIdx]) {
                minIdx = j;
            }
        }
        std::swap(arr[minIdx], arr[i]);
    }
}

int main() {
    std::vector<int> arr = {64, 45, 22, 11, 90, 88, 77, 50, 42, 100, 25, 36, 17, 63, 55};
    std::cout << "选择排序 - C++" << std::endl;
    
    auto startTime = std::chrono::high_resolution_clock::now();
    auto start_time_t = std::chrono::system_clock::to_time_t(
        std::chrono::time_point_cast<std::chrono::seconds>(std::chrono::system_clock::now())
    );
    std::cout << "开始时间: " << std::put_time(std::localtime(&start_time_t), "%Y-%m-%d %H:%M:%S") << std::endl;

    selectionSort(arr);

    auto endTime = std::chrono::high_resolution_clock::now();
    auto end_time_t = std::chrono::system_clock::to_time_t(
        std::chrono::time_point_cast<std::chrono::seconds>(std::chrono::system_clock::now())
    );
    std::cout << "结束时间: " << std::put_time(std::localtime(&end_time_t), "%Y-%m-%d %H:%M:%S") << std::endl;
    
    auto duration = std::chrono::duration_cast<std::chrono::microseconds>(endTime - startTime);
    std::cout << "排序完成，所用时间: " << duration.count() << " 微秒" << std::endl;
    
    std::cout << "排序后的数组: ";
    for (int value : arr) {
        std::cout << value << " ";
    }
    std::cout << std::endl;
    
    return 0;
}

插入排序评测代码

以下是使用五种编程语言实现的插入排序代码：

Rust

rust 复制代码 
use std::time::SystemTime;

fn insertion_sort(arr: &mut [i32]) {
    for i in 1..arr.len() {
        let key = arr[i];
        let mut j = i;
        while j > 0 && arr[j - 1] > key {
            arr[j] = arr[j - 1];
            j -= 1;
        }
        arr[j] = key;
    }
}

fn main() {
    let mut arr = vec![64, 34, 25, 12, 22, 11, 90, 88, 76, 50, 42];
    
    let start_time = SystemTime::now();
    println!("开始时间: {:?}", start_time);
    
    insertion_sort(&mut arr);
    
    let end_time = SystemTime::now();
    println!("结束时间: {:?}", end_time);
    
    let duration = end_time.duration_since(start_time).unwrap();
    let duration_micros = duration.as_micros();
    println!("排序完成，所用时间: {} 微秒", duration_micros);
    println!("排序后的数组: {:?}", arr);
}

Java

java 复制代码 
package com.libin9ioak;

public class InsertionSort {
    public static void insertionSort(int[] arr) {
        int n = arr.length;
        for (int i = 1; i < n; i++) {
            int key = arr[i];
            int j = i - 1;
            while (j >= 0 && arr[j] > key) {
                arr[j + 1] = arr[j];
                j--;
            }
            arr[j + 1] = key;
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 为了测试性能，应使用更大规模数据（如 10,000）
        int n = 10_000;
        int[] arr = new int[n];
        java.util.Random rand = new java.util.Random(42); // 固定种子，保证可重复
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            arr[i] = rand.nextInt(100_000);
        }

        // ✅ 关键：使用 System.nanoTime()
        long startNanos = System.nanoTime();
        insertionSort(arr);
        long endNanos = System.nanoTime();

        long durationMicros = (endNanos - startNanos) / 1_000; // 纳秒 → 微秒

        System.out.println("排序 " + n + " 个整数，耗时: " + durationMicros + " 微秒");

        // 可选：验证是否排序正确
        // System.out.println("前10个: " + java.util.Arrays.toString(java.util.Arrays.copyOf(arr, 10)));
    }
}

Python

python 复制代码 
import time

def insertion_sort(arr):
    for i in range(1, len(arr)):
        key = arr[i]
        j = i - 1
        while j >= 0 and arr[j] > key:
            arr[j + 1] = arr[j]
            j -= 1
        arr[j + 1] = key

# 测试数据
arr = [64, 34, 25, 12, 22, 11, 90, 88, 76, 50, 42]

start_time = time.time()
print(f"开始时间: {time.ctime(start_time)}")

insertion_sort(arr)

end_time = time.time()
print(f"结束时间: {time.ctime(end_time)}")

duration_micros = (end_time - start_time) * 1000000
print(f"排序完成，所用时间: {duration_micros:.2f} 微秒")
print(f"排序后的数组: {arr}")

Go

go 复制代码 
package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func insertionSort(arr []int) {
    for i := 1; i < len(arr); i++ {
        key := arr[i]
        j := i - 1
        
        for j >= 0 && arr[j] > key {
            arr[j+1] = arr[j]
            j = j - 1
        }
        arr[j+1] = key
    }
}

func main() {
    arr := []int{64, 34, 25, 12, 22, 11, 90, 88, 76, 50, 42}
    
    startTime := time.Now()
    fmt.Printf("开始时间: %v\n", startTime)
    
    insertionSort(arr)
    
    endTime := time.Now()
    fmt.Printf("结束时间: %v\n", endTime)
    
    duration := endTime.Sub(startTime)
    durationMicros := duration.Microseconds()
    fmt.Printf("排序完成，所用时间: %d 微秒\n", durationMicros)
    fmt.Printf("排序后的数组: %v\n", arr)
}

C++

cpp 复制代码 
#include <iostream>
#include <vector>
#include <chrono>
#include <iomanip>

void insertionSort(std::vector<int>& arr) {
    int n = arr.size();
    for (int i = 1; i < n; i++) {
        int key = arr[i];
        int j = i - 1;
        
        while (j >= 0 && arr[j] > key) {
            arr[j + 1] = arr[j];
            j = j - 1;
        }
        arr[j + 1] = key;
    }
}

int main() {
    std::vector<int> arr = {64, 34, 25, 12, 22, 11, 90, 88, 76, 50, 42};
    
    auto start_time = std::chrono::high_resolution_clock::now();
    std::cout << "开始时间: " << start_time.time_since_epoch().count() << std::endl;
    
    insertionSort(arr);
    
    auto end_time = std::chrono::high_resolution_clock::now();
    std::cout << "结束时间: " << end_time.time_since_epoch().count() << std::endl;
    
    auto duration = std::chrono::duration_cast<std::chrono::microseconds>(end_time - start_time);
    std::cout << "排序完成，所用时间: " << duration.count() << " 微秒" << std::endl;
    
    std::cout << "排序后的数组: ";
    for (int i = 0; i < arr.size(); i++) {
        std::cout << arr[i] << " ";
    }
    std::cout << std::endl;
    
    return 0;
}

四、执行时间测试结果

在 OnlineGDB 平台运行后，统计每种语言在相同输入数据下五种算法的平均执行时间（单位：微秒）。

排序算法 Rust Java Python Go C++
快速排序 5 173 25 340 3
归并排序 11 8544 20 141 13
冒泡排序 34 2963.37 76.61 77 93
选择排序 19 1559 29 271 50
插入排序 15 18164 64.61 181 47

五、📊 执行时间对比

已计算五大语言在五种排序算法下的 平均耗时（单位：微秒），结果如下：

📊 平均耗时对比（μs）

语言 算术平均（μs） 几何平均（μs） 说明
Rust 16.80 13.97 最快且最稳定
C++ 41.20 24.33 算术均值受冒泡（93）拉高，几何均更反映典型性能
Python 43.04 37.26 表现稳健，波动小
Go 202.00 178.47 受快排（340）拖累严重
Java 6,280.67 2,622.47 插入（18,164）与归并（8,544）显著拉高均值

✅ 推荐优先看「几何平均」：它对极端值（如 Java 的 18k μs）不敏感，更能反映"典型算法"的表现水平。

🔍 关键观察

  1. Rust 全面领先

    • 算术均值仅 16.8 μs，不到 C++ 的一半；
    • 所有算法均 < 35 μs，无短板。

  2. C++ 低开销，但冒泡拉胯

    • 快排（3）、归并（13）、插入（47）极快；
    • 冒泡（93）是 Rust（34）的 2.7 倍 → 可能未优化内层循环。

  3. Python 意外稳健

    • 算术均值（43.04）仅略高于 C++（41.2）；
    • 五种算法耗时集中在 20--77 μs → 适合教学/原型开发。

  4. Go 快排异常

    • 若快排从 340 降至合理值（如 70），算术均值将从 202 → 约 122 μs，超越 Python。

  5. Java 亟需排查

    • 几何均值 2,622 μs 仍远高于其他语言（约 187× Rust）；
    • 极可能：
      • 归并/插入测试的是 Integer[]（对象数组）而非 int[]；
      • 未预热 JIT（首次运行慢）。

📈 语言性能排序（按几何平均）

排名 语言 几何平均（μs） 相对 Rust 慢倍数
1 🥇 Rust 13.97 1.0×
2 🥈 C++ 24.33 1.74×
3 🥉 Python 37.26 2.67×
4 Go 178.47 12.8×
5 Java 2,622.47 187.7×

结论：编译型语言（Rust）整体性能领先解释型语言（ Python）， 介于中间。

相关推荐
爱吃烤鸡翅的酸菜鱼2 小时前
【Java】基于策略模式 + 工厂模式多设计模式下：重构租房系统核心之城市房源列表缓存与高性能筛选
java·redis·后端·缓存·设计模式·重构·策略模式
milanyangbo2 小时前
从局部性原理到一致性模型：深入剖析缓存设计的核心权衡
开发语言·后端·缓存·架构
恒风52122 小时前
实时显示鼠标的坐标值，注意事件的(event)
python·信息技术类·对口高考
WangY_ZQ2 小时前
eclipse maven 项目 提示 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd‘
java
ftpeak2 小时前
Rust 嵌入式开发的经验之谈
开发语言·后端·rust
lly2024062 小时前
Node.js 多进程
开发语言
LeonDL1683 小时前
基于YOLO11深度学习的电梯内车辆识别系统【Python源码+Pyqt5界面+数据集+安装使用教程+训练代码】【附下载链接】
人工智能·python·深度学习·pyqt5·yolo数据集·yolo11深度学习·电梯内车辆识别系统
曹绍华3 小时前
kotlin扩展函数是如何实现的
android·开发语言·kotlin
脸大是真的好~3 小时前
黑马JAVAWeb - Maven高级-分模块设计与开发-继承-版本锁定-聚合-私服
java
热门推荐
01GitHub 镜像站点02UV安装并设置国内源03综合整理：pdf预览显示：你尝试预览的文件可能对你的计算机有害。如果你信任此文件以及其来源，请打开此文件以看其内容，如何解决以正常预览文件04安娜的档案(Anna’s Archive) 镜像网站/国内最新可访问入口（持续更新）05Linux下V2Ray安装配置指南06BongoCat - 跨平台键盘猫动画工具07Labelme从安装到标注：零基础完整指南08智能库存管理的需求预测模型：从业务痛点到落地代码的完整实践09看了下昨日泄露的苹果 App Store 源码……10NVIDIA显卡驱动、CUDA、cuDNN 和 TensorRT 版本匹配指南