深入理解java中Arrays.sort()的用法

深入理解java中Arrays.sort()的用法

這篇文章主要介紹了深入理解java中Arrays.sort()的用法，文中通過示例代碼介紹的非常詳細，對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值，需要的朋友們下面隨著小編來一起學習學習吧

Java的Arrays類中有一個sort()方法，該方法是Arrays類的靜態方法，在需要對數組進行排序時，非常的好用。

但是sort()的參數有好幾種，基本上是大同小異，下面是以int型數組為例的Arrays.sort(）的典型用法

import java.util.Arrays; import java.util.Comparator; /** * Arrays.sort()排序 */ public class SortTest { public static void main(String []args) { int[] ints=new int[]{2,324,4,57,1}; System.out.println("增序排序後順序"); Arrays.sort(ints); for (int i=0;i<ints.length;i++) { System.out.print(ints[i]+" "); } System.out.println(" 減序排序後順序"); //要實現減序排序，得通過包裝類型數組，基本類型數組是不行滴 Integer[] integers=new Integer[]{2,324,4,4,6,1}; Arrays.sort(integers, new Comparator<Integer>() { /* * 此處與c++的比較函數構成不一致 * c++返回bool型,而Java返回的為int型 * 當返回值>0時 * 進行交換，即排序(源碼實現為兩樞軸快速排序) */ public int compare(Integer o1, Integer o2) { return o2-o1; } public boolean equals(Object obj) { return false; } }); for (Integer integer:integers) { System.out.print(integer+" "); } System.out.println(" 對部分排序後順序"); int[] ints2=new int[]{212,43,2,324,4,4,57,1}; //對數組的[2,6)位進行排序 Arrays.sort(ints2,2,6); for (int i=0;i<ints2.length;i++) { System.out.print(ints2[i]+" "); } } }

排序結果如下

增序排序後順序
1 2 4 57 324
減序排序後順序
324 6 4 4 2 1
對部分排序後順序
212 43 2 4 4 324 57 1

打開Arrays.sort(）源碼，還是以int型為例，其他類型也是大同小異

public static void sort(int[] a) { DualPivotQuicksort.sort(a, 0, a.length - 1, null, 0, 0); } public static void sort(int[] a, int fromIndex, int toIndex) { rangeCheck(a.length, fromIndex, toIndex); DualPivotQuicksort.sort(a, fromIndex, toIndex - 1, null, 0, 0); }

從源碼中發現，兩種參數類型的sort方法都調用了 DualPivotQuicksort.sort（）方法
繼續跟蹤源碼

static void sort(int[] a, int left, int right, int[] work, int workBase, int workLen) { // Use Quicksort on small arrays if (right - left < QUICKSORT_THRESHOLD) { sort(a, left, right, true); return; } /* * Index run[i] is the start of i-th run * (ascending or descending sequence). */ int[] run = new int[MAX_RUN_COUNT + 1]; int count = 0; run[0] = left; // Check if the array is nearly sorted for (int k = left; k < right; run[count] = k) { if (a[k] < a[k + 1]) { // ascending while (++k <= right && a[k - 1] <= a[k]); } else if (a[k] > a[k + 1]) { // descending while (++k <= right && a[k - 1] >= a[k]); for (int lo = run[count] - 1, hi = k; ++lo < --hi; ) { int t = a[lo]; a[lo] = a[hi]; a[hi] = t; } } else { // equal for (int m = MAX_RUN_LENGTH; ++k <= right && a[k - 1] == a[k]; ) { if (--m == 0) { sort(a, left, right, true); return; } } } /* * The array is not highly structured, * use Quicksort instead of merge sort. */ if (++count == MAX_RUN_COUNT) { sort(a, left, right, true); return; } } // Check special cases // Implementation note: variable "right" is increased by 1. if (run[count] == right++) { // The last run contains one element run[++count] = right; } else if (count == 1) { // The array is already sorted return; } // Determine alternation base for merge byte odd = 0; for (int n = 1; (n <<= 1) < count; odd ^= 1); // Use or create temporary array b for merging int[] b; // temp array; alternates with a int ao, bo; // array offsets from 'left' int blen = right - left; // space needed for b if (work == null || workLen < blen || workBase + blen > work.length) { work = new int[blen]; workBase = 0; } if (odd == 0) { System.arraycopy(a, left, work, workBase, blen); b = a; bo = 0; a = work; ao = workBase - left; } else { b = work; ao = 0; bo = workBase - left; } // Merging for (int last; count > 1; count = last) { for (int k = (last = 0) + 2; k <= count; k += 2) { int hi = run[k], mi = run[k - 1]; for (int i = run[k - 2], p = i, q = mi; i < hi; ++i) { if (q >= hi || p < mi && a[p + ao] <= a[q + ao]) { b[i + bo] = a[p++ + ao]; } else { b[i + bo] = a[q++ + ao]; } } run[++last] = hi; } if ((count & 1) != 0) { for (int i = right, lo = run[count - 1]; --i >= lo; b[i + bo] = a[i + ao] ); run[++last] = right; } int[] t = a; a = b; b = t; int o = ao; ao = bo; bo = o; } }

結合文檔以及源代碼，我們發現，jdk中的Arrays.sort(）的實現是通過所謂的雙軸快排的算法

/** * This class implements the Dual-Pivot Quicksort algorithm by * Vladimir Yaroslavskiy, Jon Bentley, and Josh Bloch. The algorithm * offers O(n log(n)) performance on many data sets that cause other * quicksorts to degrade to quadratic performance, and is typically * faster than traditional (one-pivot) Quicksort implementations. * * All exposed methods are package-private, designed to be invoked * from public methods (in class Arrays) after performing any * necessary array bounds checks and expanding parameters into the * required forms. * * @author Vladimir Yaroslavskiy * @author Jon Bentley * @author Josh Bloch * * @version 2011.02.11 m765.827.12i:57pm * @since 1.7 */

Java1.8的快排是一種雙軸快排，顧名思義：雙軸快排是基於兩個軸來進行比較，跟普通的選擇一個點來作為軸點的快排是有很大的區別的，雙軸排序利用了區間相鄰的特性，對原本的快排進行了效率上的提高，很大程度上是利用了數學的一些特性。。。。。嗯。。。反正很高深的樣子

算法步驟

1.對於很小的數組（長度小於27），會使用插入排序。
2.選擇兩個點P1,P2作為軸心，比如我們可以使用第一個元素和最後一個元素。
3.P1必須比P2要小，否則將這兩個元素交換，現在將整個數組分為四部分：
（1）第一部分：比P1小的元素。
（2）第二部分：比P1大但是比P2小的元素。
（3）第三部分：比P2大的元素。
（4）第四部分：尚未比較的部分。
在開始比較前，除了軸點，其餘元素幾乎都在第四部分，直到比較完之後第四部分沒有元素。
4.從第四部分選出一個元素a[K]，與兩個軸心比較，然後放到第一二三部分中的一個。
5.移動L，K，G指向。
6.重複 4 5 步，直到第四部分沒有元素。
7.將P1與第一部分的最後一個元素交換。將P2與第三部分的第一個元素交換。
8.遞歸的將第一二三部分排序。

疑問：為啥不用泛型