Arrays.sort和Collections.sort實現原理解析

Arrays.sort和Collections.sort實現原理解析

一、使用

• 排序

二、原理

1. 事實上Collections.sort方法底層就是調用的array.sort方法，並且不管是Collections.sort或者是Arrays.sort方法，

2. 跟蹤下源代碼吧，首先咱們寫個demo

public static void main(String[] args) { List<String> strings = Arrays.asList("6", "1", "3", "1","2"); Collections.sort(strings);//sort方法在這裏 for (String string : strings) { System.out.println(string); } }

 

簡單得不能再簡單的方法了，讓咱們一步步跟蹤

1. OK，往下面看，發現collections.sort方法調用的list.sort

1. 而後跟蹤一下，list裏面有個sort方法，可是list是一個接口，確定是調用子類裏面的實現，這裏咱們demo使用的是一個Arrays.asList方法，因此事實上咱們的子類就是arraylist了。OK，看arraylist裏面sort實現，選擇第一個，爲何不選擇第二個呢？（能夠看二樓評論，解答得很正確，簡單說就是用Arrays.sort建立的ArrayList對象）

​

1. OK，發現裏面調用的Arrays.sort(a, c); a是list,c是一個比較器，咱們來看一下這個方法 
   

咱們沒有寫比較器，因此用的第二項，LegacyMergeSort.userRequested這個bool值是什麼呢？ 
跟蹤這個值，咱們發現有這樣的一段定義：

> Old merge sort implementation can be selected (for
  >  compatibility with broken comparators) using a system property.
  >  Cannot be a static boolean in the enclosing class due to
  >  circular dependencies. To be removed in a future release.

  反正是一種老的歸併排序，不用管了如今默認是關的

1. OK，咱們走的是sort(a)這個方法，接着進入這個 
   
2. 接着看咱們重要的sort方法

static void sort(Object[] a, int lo, int hi, Object[] work, int workBase, int workLen) { assert a != null && lo >= 0 && lo <= hi && hi <= a.length; int nRemaining = hi - lo; if (nRemaining < 2) return; // array的大小爲0或者1就不用排了 // 當數組大小小於MIN_MERGE(32)的時候，就用一個"mini-TimSort"的方法排序，jdk1.7新加 if (nRemaining < MIN_MERGE) { //這個方法比較有意思，其實就是將咱們最長的遞減序列，找出來，而後倒過來 int initRunLen = countRunAndMakeAscending(a, lo, hi); //長度小於32的時候，是使用binarySort的 binarySort(a, lo, hi, lo + initRunLen); return; } //先掃描一次array，找到已經排好的序列，而後再用剛纔的mini-TimSort，而後合併，這就是TimSort的核心思想 ComparableTimSort ts = new ComparableTimSort(a, work, workBase, workLen); int minRun = minRunLength(nRemaining); do { // Identify next run int runLen = countRunAndMakeAscending(a, lo, hi); // If run is short, extend to min(minRun, nRemaining) if (runLen < minRun) { int force = nRemaining <= minRun ? nRemaining : minRun; binarySort(a, lo, lo + force, lo + runLen); runLen = force; } // Push run onto pending-run stack, and maybe merge 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; }

1. 回到5，咱們能夠看到當咱們寫了比較器的時候就調用了TimSort.sort方法，源碼以下

static <T> void sort(T[] a, int lo, int hi, Comparator<? super T> c, T[] work, int workBase, int workLen) { assert c != null && a != null && lo >= 0 && lo <= hi && hi <= a.length; int nRemaining = hi - lo; if (nRemaining < 2) return; // Arrays of size 0 and 1 are always sorted // If array is small, do a "mini-TimSort" with no merges if (nRemaining < MIN_MERGE) { int initRunLen = countRunAndMakeAscending(a, lo, hi, c); binarySort(a, lo, hi, lo + initRunLen, c); return; } /** * March over the array once, left to right, finding natural runs, * extending short natural runs to minRun elements, and merging runs * to maintain stack invariant. */ TimSort<T> ts = new TimSort<>(a, c, work, workBase, workLen); int minRun = minRunLength(nRemaining); do { // Identify next run int runLen = countRunAndMakeAscending(a, lo, hi, c); // If run is short, extend to min(minRun, nRemaining) if (runLen < minRun) { int force = nRemaining <= minRun ? nRemaining : minRun; binarySort(a, lo, lo + force, lo + runLen, c); runLen = force; } // Push run onto pending-run stack, and maybe merge 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; }

和上面的sort方法是同樣的，其實也就是TimSort的源代碼

三、總結

不管是Collections.sort方法或者是Arrays.sort方法，底層實現都是TimSort實現的，這是jdk1.7新增的，之前是歸併排序。TimSort算法就是找到已經排好序數據的子序列，而後對剩餘部分排序，而後合併起來

 轉載：https://blog.csdn.net/u011410529/article/details/56668545