Java的Arrays.sort()方法实例分析(arrays.sort(),java,开发技术)

首先看代码：

//UseQuicksortonsmallarraysif(right-left<QUICKSORT_THRESHOLD){//QUICKSORT_THRESHOLD=286sort(a,left,right,true);return;}

　　数组一进来，会碰到第一个阀值QUICKSORT_THRESHOLD（286），注解上说，小过这个阀值的进入Quicksort （快速排序），其实并不全是，点进去sort(a, left, right, true);方法：

//Useinsertionsortontinyarraysif(length<INSERTION_SORT_THRESHOLD){if(leftmost){......

　　点进去后我们看到第二个阀值INSERTION_SORT_THRESHOLD（47），如果元素少于47这个阀值，就用插入排序，往下看确实如此：

/**Traditional(withoutsentinel)insertionsort,*optimizedforserverVM,isusedincaseof*theleftmostpart.*/for(inti=left,j=i;i<right;j=++i){intai=a[i+1];while(ai<a[j]){a[j+1]=a[j];if(j--==left){break;}}a[j+1]=ai;

元素少于47用插入排序

　　至于大过INSERTION_SORT_THRESHOLD（47）的，用一种快速排序的方法：

　　1.从数列中挑出五个元素，称为 “基准”（pivot）；

　　2.重新排序数列，所有元素比基准值小的摆放在基准前面，所有元素比基准值大的摆在基准的后面（相同的数可以到任一边）。在这个分区退出之后，该基准就处于数列的中间位置。这个称为分区（partition）操作；

　　3.递归地（recursive）把小于基准值元素的子数列和大于基准值元素的子数列排序。

快速排序（Quick Sort）

　　这是少于阀值QUICKSORT_THRESHOLD（286）的两种情况，至于大于286的，它会进入归并排序（Merge Sort），但在此之前，它有个小动作：

//Checkifthearrayisnearlysortedfor(intk=left;k<right;run[count]=k){if(a[k]<a[k+1]){//ascendingwhile(++k<=right&&a[k-1]<=a[k]);}elseif(a[k]>a[k+1]){//descendingwhile(++k<=right&&a[k-1]>=a[k]);for(intlo=run[count]-1,hi=k;++lo<--hi;){intt=a[lo];a[lo]=a[hi];a[hi]=t;}}else{//equalfor(intm=MAX_RUN_LENGTH;++k<=right&&a[k-1]==a[k];){if(--m==0){sort(a,left,right,true);return;}}}/**Thearrayisnothighlystructured,*useQuicksortinsteadofmergesort.*/if(++count==MAX_RUN_COUNT){sort(a,left,right,true);return;}}

　　这里主要作用是看他数组具不具备结构：实际逻辑是分组排序，每降序为一个组，像1,9,8,7,6,8。9到6是降序，为一个组，然后把降序的一组排成升序：1,6,7,8,9,8。然后最后的8后面继续往后面找。

　　每遇到这样一个降序组，++count，当count大于MAX_RUN_COUNT（67），被判断为这个数组不具备结构（也就是这数据时而升时而降），然后送给之前的sort(里面的快速排序)的方法（The array is not highly structured,use Quicksort instead of merge sort.）

　　如果count少于MAX_RUN_COUNT（67）的，说明这个数组还有点结构，就继续往下走下面的归并排序。

总结：

　　从上面分析，Arrays.sort并不是单一的排序，而是插入排序，快速排序，归并排序三种排序的组合，为此我画了个流程图：

　　O(nlogn)只代表增长量级，同一个量级前面的常数也可以不一样，不同数量下面的实际运算时间也可以不一样。

　　数量非常小的情况下（就像上面说到的，少于47的），插入排序等可能会比快速排序更快。 所以数组少于47的会进入插入排序。

　　快排数据越无序越快（加入随机化后基本不会退化），平均常数最小，不需要额外空间，不稳定排序。

　　归排速度稳定，常数比快排略大，需要额外空间，稳定排序。

　　所以大于或等于47或少于286会进入快排，而在大于或等于286后，会有个小动作：“// Check if the array is nearly sorted”。这里第一个作用是先梳理一下数据方便后续的归并排序，第二个作用就是即便大于286，但在降序组太多的时候（被判断为没有结构的数据，The array is not highly structured,use Quicksort instead of merge sort.），要转回快速排序。