Bogosort

Bogosort (также случайная сортировка, сортировка ружья или обезьянья сортировка) является очень неэффективным алгоритмом сортировки. Её используют только в образовательных целях, противопоставляя другим, более реалистичным алгоритмам. Если bogosort использовать для сортировки колоды карт, то сначала в алгоритме нужно проверить, лежат ли все карты по порядку, и если не лежат, то случайным образом перемешать её, проверить лежат ли теперь все карты по порядку, и повторять процесс, пока не отсортируется колода.

Среднее время работы алгоритма: $O\left(n\cdot \sum _{i=1}^{\infty }{{\frac {i}{n!}}\cdot \left(1-{\frac {1}{n!}}\right)^{i-1}}\right)=O(n\cdot \;n!)$.

При прохождении цикла один раз в секунду сортировка следующего количества элементов в среднем может занять:

Кол-во элементов	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Среднее время	1 с	4 с	18 с	96 с	10 мин	1.2 часов	9.8 часов	3.7 сут	37.8 сут	1.15 лет	13.9 лет	182 года

При работе 4-ядерного процессора 2.4 ГГц (9.6 млрд операций в секунду)

Кол-во элементов	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
Среднее время	0.0037 с	0.045 с	0.59 с	8.4 с	2.1 мин	33.6 мин	9.7 часов	7.29 сут	139 дней	7.6 лет	160 лет

Колода в 32 карты будет сортироваться компьютером, в среднем, $2,7\cdot \;10^{19}$ лет.

Примеры реализации

Си

int correct( int *arr, int size )
{
    while (--size > 0)
        if (arr[size - 1] > arr[size])
            return 0;
    return 1;
}
void shuffle( int *arr, int size )
{
    int i;
    for (i = 0; i < size; i++)
        swap(arr + i, arr + (rand() % size)); 
}
void bogoSort( int *arr, int size )
{
    while (!correct(arr, size))
        shuffle(arr, size);
}

С++

#include <vector>
#include <algorithm>

void bogoSort(std::vector<int> &arr)
{
    const auto begin = arr.begin();
    const auto end = arr.end();

    while (!std::is_sorted(begin, end))
        std::random_shuffle(begin, end);
}

D

import std.range, std.algorithm, std.random;

void bogoSort(R)(R r) if (isRandomAccessRange!R)
{
    while (!isSorted(r))
        randomShuffle(r);
}

Java

Random random = new Random();

public void bogoSort(int[] n) {
    while(!inOrder(n))shuffle(n);
}

public void shuffle(int[] n) {
    for (int i = 0; i < n.length; i++) {
        int swapPosition = random.nextInt(i + 1);
        int temp = n[i];
        n[i] = n[swapPosition];
        n[swapPosition] = temp;
    }
}

public boolean inOrder(int[] n) {
    for (int i = 0; i < n.length-1; i++) {
        if (n[i] > n[i+1]) return false;
    }
    return true;
}

Nemerle

def bogoSort(arr){
    def random = System.Random();
    def inOrder(i) {
        | _ when (i < 2) => true
        | _ when (arr[i - 2] > arr[i- 1]) => false
        | _ => inOrder(i - 1)
    }
            
    def shuffle(i) {
        | 1 => ()
        | _ => arr[random.Next(0, arr.Length)] <-> arr[i - 1];
               shuffle(i - 1)
    }
        
    unless (inOrder(arr.Length)){
        shuffle(arr.Length);
        bogoSort(arr)
    }
}

Delphi

program Bogosort;

{$APPTYPE CONSOLE}

uses
  SysUtils;

const n=10;

Type Arr=array[1..n] of integer;

function InOrder(M:Arr):boolean;
var i:Integer;
begin
  for i:=1 to n-1 do
  begin
    if M[i]> M[i+1] then
      begin
        result:=False;
        Break;
      end
    else Result:=True;
  end;
end;

procedure Shuffle(var M:arr);
var RandomIndex,temp,i:integer;
begin
  for i:=1 to n do
    begin
      RandomIndex:=Random(n)+1;
      temp:=m[i];
      m[i]:=m[RandomIndex];
      m[RandomIndex]:=temp;
    end;
end;

var TestArray:arr;
            i:integer;
begin
  Randomize;
  for i:=1 to n do TestArray[i]:=Random(n*n);
  while Not InOrder(TestArray) do Shuffle(TestArray);
  Readln;
end.

Python

from random import shuffle

def issorted(array):
    return all(
        array[i] <= array[i+1]
        for i in xrange(len(array)-1)
    )

while not issorted(array):
    shuffle(array)

Perl

use List::Util qw(shuffle);

my $sorted = join(' ', sort { $a <=> $b } @array );
while( $sorted ne join(' ', @array ) ) {
    @array = shuffle(@array);
}

См. также

• Лас-Вегас (алгоритм)
• Генераторы псевдослучайных чисел