Arrays.sort底层排序算法解析

一直以来,我都认为Java内部排序的算法是快速排序。直到有一天,我在面经上看到了有一道这样子的问题,我才发觉,事情远没有我想的那么简单。

在JDK1.8中,自带的底层排序算法会根据传入的目标数组大小的不同采取不同的排序方法。

小数组排序

在底层源码中,对小数组采用快速排序。如果数组的长度小于 QUICKSORT_THRESHOLD = 286 时,使用快速排序。

sql 复制代码
// Use Quicksort on small arrays
if (right - left < QUICKSORT_THRESHOLD) {
    sort(a, left, right, true);
    return;
}

微小数组排序

对于更小的数组,采用插入排序。当数组长度小于 INSERTION_SORT_THRESHOLD = 47 时,采用插入排序。

css 复制代码
// Use insertion sort on tiny arrays
if (length < INSERTION_SORT_THRESHOLD) {
    if (leftmost) {
        // Insertion sort on smallest arrays
        for (int i = left, j = i; i < right; j = ++i) {
            int ai = a[i + 1];
            while (ai < a[j]) {
                a[j + 1] = a[j];
                if (j-- == left) {
                    break;
                }
            }
            a[j + 1] = ai;
        }
        return;
    }
}

大数组排序

对于大数组,首先进行一次数组遍历,标记数组的升序和降序的起始位置,然后根据数组的结构选择归并排序或快速排序。如果升序和降序序列的数量超过 MAX_RUN_COUNT = 67,则采用快速排序。否则,采用归并排序。

css 复制代码
/*
 * 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) {
    // Ascending sequence
    if (a[k] < a[k + 1]) {
        while (++k <= right && a[k - 1] <= a[k]);
    } 
    // Descending sequence
    else if (a[k] > a[k + 1]) {
        while (++k <= right && a[k - 1] >= a[k]);
        // Reverse the descending sequence
        for (int lo = run[count] - 1, hi = k; ++lo < --hi; ) {
            int t = a[lo]; 
            a[lo] = a[hi]; 
            a[hi] = t;
        }
    } 
    // Equal elements
    else {
        for (int m = MAX_RUN_LENGTH; ++k <= right && a[k - 1] == a[k]; ) {
            if (--m == 0) {
                sort(a, left, right, true);
                return;
            }
        }
    }

    // Check if array is highly unstructured
    if (++count == MAX_RUN_COUNT) {
        sort(a, left, right, true);
        return;
    }
}

总的来说,Arrays.sort 在底层使用了快速排序、插入排序以及归并排序等算法,通过根据数组的大小和结构来选择合适的排序策略,以达到更好的性能。

相关推荐
Chase_______4 小时前
【Java杂项】Arrays.asList、List.of 和 new ArrayList:集合可变性避坑
java·windows·list
发际线向北4 小时前
0x07 深入了解JVM虚拟机(JVM异常处理)
java
Seven974 小时前
每个线程只管自己的变量,性能却不如单线程?问题出在缓存行
java
2601_961845154 小时前
2026四级作文预测题|英语四级写作押题+提纲PDF
java·c语言·数据库·c++·python·pdf·php
用户531397318174 小时前
「踩坑实录」原来的SQL索引自动优化失败了,线上数据库差点被打挂
java·后端
SimonKing4 小时前
线程池面试被问到怕?看完这篇让他当场沉默
java·后端·程序员
JAVA面经实录9174 小时前
NoSQL 非关系型数据库【简洁版】
java·数据库·nosql
小蒋学算法4 小时前
算法-计算右侧小于当前元素的个数-分治&归并思想
java·数据结构·算法
阿狸猿4 小时前
论企业应用系统的分层架构风格
java·开发语言·架构
JAVA9654 小时前
JAVA面试-并发篇 07-CAS底层原理是什么有什么缺陷如何解决
java·开发语言·面试