Arrays.sort()原理

参考：【todo】

https://blog.csdn.net/realYuzhou/article/details/109299625

https://blog.csdn.net/duuuhs/article/details/89167231

https://www.jianshu.com/p/e2b7256163ae

 

 

 

 

Arrays.sort使用的排序算法

java中Arrays.sort使用了两种排序方法，快速排序和优化的归并排序。

快速排序主要是对哪些基本类型数据（int,short,long等）排序， 而合并排序用于对对象类型进行排序。使用不同类型的排序算法主要是由于快速排序是不稳定的，而合并排序是稳定的

归并排序相对而言比较次数比快速排序少，移动（对象引用的移动）次数比快速排序多，而对于对象来说，比较一般比移动耗时。补充一点合并排序的时间复杂度是nlogn, 快速排序的平均时间复杂度也是nlogn，但是合并排序的需要额外的n个引用的空间。

import java.util.Arrays;
import java.util.Comparator;

public class ArraySort {
    public static void main(String[] args) {
        Dog d2 = new Dog(2);
        Dog d1 = new Dog(1);
        Dog d3 = new Dog(3);
        Dog[] dogArray = {d3,d1,d2};
        printDog(dogArray);
        Arrays.sort(dogArray,new DogSizeComparator());
        printDog(dogArray);
    }
    public  static  void  printDog(Dog[] dogs){
        for (Dog dog:dogs) {
            System.out.println(dog.size+" ");
        }
        System.out.println();
    }
}

class  Dog{
    int size;
    public  Dog(int s){
        this.size = s;
    }
}

class DogSizeComparator implements Comparator<Dog> {
    @Override
    public int compare(Dog o1, Dog o2) {
        return o1.size - o2.size;
    }
}

源码中的快速排序，主要做了以下几个方面的优化：
　　1）当待排序的数组中的元素个数较少时，源码中的阀值为7，采用的是插入排序。尽管插入排序的时间复杂度为0(n^2)，但是当数组元素较少时，插入排序优于快速排序，因为这时快速排序的递归操作影响性能。
　　2）较好的选择了划分元（基准元素）。能够将数组分成大致两个相等的部分，避免出现最坏的情况。例如当数组有序的的情况下，选择第一个元素作为划分元，将使得算法的时间复杂度达到O(n^2).
　　3）根据划分元 v ，形成不变式 v* (

源码中选择划分元的方法:
　1）当数组大小为 size=7 时 ，取数组中间元素作为划分元。int n=m>>1;(此方法值得借鉴)。
　2）当数组大小size大于7小于等于40时，取首、中、末三个元素中间大小的元素作为划分元。
　3）当数组大小 size>40 时 ，从待排数组中较均匀的选择9个元素，选出一个伪中数做为划分元。
　普通的快速排序算法，经过一次划分后，将划分元排到素组较中间的位置，左边的元素小于划分元，右边的元素大于划分元，而没有将与划分元相等的元素放在其附近，这一点，在Arrays.sort()中得到了较大的优化。

举例：15、93、15、41、6、15、22、7、15、20
　　 举例：15、93、15、41、6、15、22、7、15、20

因size大于7小于等于40 ,所以在15、6、和20 中选择v = 15 作为划分元。
　　经过一次换分后： 15、15、7、6、41、20、22、93、15、15. 与划分元相等的元素都移到了素组的两边。
　　接下来将与划分元相等的元素移到数组中间来，形成：7、6、15、15、15、15、41、20、22、93.
　　最后递归对两个区间进行排序[7、6]和[41、20、22、93].,所以在15、6、和20 中选择v = 15 作为划分元。