TimeSort的sort部分源码
今天进行开发时，需要将集合进行排序。 走代码时，看到的 TimeSort 类型。
通过 ArrayList的 sort() 方法进入到 TimSort的Sort() 方法，记录部分逻辑。
a – 数组
lo – 数组第一个元素下角标
hi – 数组最后一个元素下角标 （值+1）
static <T> void sort(T[] a, int lo, int hi, Comparator<? super T> c,
T[] work, int workBase, int workLen) {
//此处断言，处理入参不和规的情况
assert c != null && a != null && lo >= 0 && lo <= hi && hi <= a.length;
// ho 排序从哪个index之开始，hi 到哪结束
int nRemaining = hi - lo; // 一共有几个
if (nRemaining < 2)
return; // Arrays of size 0 and 1 are always sorted
// If array is small, do a "mini-TimSort" with no merges
// MIN_MERGE 为32 ，也就说，参与排序的元素数量小于32个，不使用 分合方式 进行排序
if (nRemaining < MIN_MERGE) {
// 返回一个值，看 ② countRunAndMakeAscending 方法
int initRunLen = countRunAndMakeAscending(a, lo, hi, c);
// 进行排序
// 如果 c == null 按照二进制排序
// 如果 c ！= null 按照 c 进行排序
// 看 ③ binarySort 方法
// 可以看做 从 （lo + initRunLen）位置开始，进行位置调整，直到 hi 的位置
binarySort(a, lo, hi, lo + initRunLen, c);
return;
}
// 以上代码为 元素数量 < 32,情况下所走逻辑
/**
* 如果元素数量太多，通过 分合方式 进行排序
*/
TimSort<T> ts = new TimSort<>(a, c, work, workBase, workLen);
// 获取 单个区不超过32为的最大中间值
int minRun = minRunLength(nRemaining);
do {
// 返回一个值，看 ② countRunAndMakeAscending 方法。runLen 排序正确的数量
int runLen = countRunAndMakeAscending(a, lo, hi, c);
// runLen < minRun 表示第一个排序区间的内容并不是排序正确的
if (runLen < minRun) {
int force = nRemaining <= minRun ? nRemaining : minRun;
// 看 ③ binarySort 方法
// 可以看做 从 （lo + runLen）位置开始，进行位置调整，直到 （lo + force） 的位置
binarySort(a, lo, lo + force, lo + runLen, c);
// 此时排序正确的数值为 force 个
runLen = force;
}
// Push run onto pending-run stack, and maybe merge
// 进行代码合并，分段进行合并，以下不做细看
ts.pushRun(lo, runLen);
ts.mergeCollapse();
// Advance to find next run
lo += runLen;
nRemaining -= runLen;
} while (nRemaining != 0);
// Merge all remaining runs to complete sort
assert lo == hi;
ts.mergeForceCollapse();
assert ts.stackSize == 1;
}
② countRunAndMakeAscending 方法，返回initRunLen 用于确认现数组中有几个值是排序正确的
private static <T> int countRunAndMakeAscending(T[] a, int lo, int hi,
Comparator<? super T> c) {
assert lo < hi;
int runHi = lo + 1;
if (runHi == hi)
return 1;
// Find end of run, and reverse range if descending
// 通过 前两个元素 来判断数组按照正序是倒序
if (c.compare(a[runHi++], a[lo]) < 0) { // Descending
while (runHi < hi && c.compare(a[runHi], a[runHi - 1]) < 0)
runHi++;
// 进行倒序，是将数值两边的值位置进行调换
reverseRange(a, lo, runHi);
} else { // Ascending
while (runHi < hi && c.compare(a[runHi], a[runHi - 1]) >= 0)
runHi++;
}
// 上面方法的作用：
// ① 判断数组是按正序还是倒序，如果是倒序，进行位置调整，如果是正序，不进行位置调整
// ② 确认当前数组排序正常的位置
// runHi 为 排序正常的最后一个元素下角标
// runHi - lo 为 第一个值
return runHi - lo;
}
③ binarySort 方法，通过二分法确定元素位置，进行位置替换，从而达到排序的效果
private static <T> void binarySort(T[] a, int lo, int hi, int start,
Comparator<? super T> c) {
// start 为 ② 返回的 intRunLen，排序的开端
assert lo <= start && start <= hi;
if (start == lo)
start++;
for ( ; start < hi; start++) {
T pivot = a[start];
// Set left (and right) to the index where a[start] (pivot) belongs
int left = lo;
int right = start;
assert left <= right;
/*
* Invariants: 期望值
* pivot >= all in [lo, left).
* pivot < all in [right, start).
*/
while (left < right) {
int mid = (left + right) >>> 1;
if (c.compare(pivot, a[mid]) < 0)
right = mid;
else
left = mid + 1;
}
// 以上代码的作用是 通过二分法的方式确认pivot 应该与那个值进行互换
// assert 当 left == right 可以确认去位置
assert left == right;
/*
* The invariants still hold: pivot >= all in [lo, left) and
* pivot < all in [left, start), so pivot belongs at left. Note
* that if there are elements equal to pivot, left points to the
* first slot after them -- that's why this sort is stable.
* Slide elements over to make room for pivot.
*/
// The number of elements to move
// n 为 pivot 与 互换元素 之间的位置，通过距离超过2位，通过 复制数组实现
int n = start - left;
// Switch is just an optimization for arraycopy in default case
switch (n) {
case 2: a[left + 2] = a[left + 1];
case 1: a[left + 1] = a[left];
break;
default: System.arraycopy(a, left, a, left + 1, n);
}
a[left] = pivot;
}
