Java的Arrays.sort()方法實例分析

本篇內容主要講解“Java的Arrays.sort()方法實例分析”，感興趣的朋友不妨來看看。本文介紹的方法操作簡單快捷，實用性強。下面就讓小編來帶大家學習“Java的Arrays.sort()方法實例分析”吧!

首先看代碼：

// Use Quicksort on small arrays
if (right - left < QUICKSORT_THRESHOLD)
{
       //QUICKSORT_THRESHOLD = 286
        sort(a, left, right, true);
        return;
 }

　　數組一進來，會碰到第一個閥值QUICKSORT_THRESHOLD（286），注解上說，小過這個閥值的進入Quicksort （快速排序），其實并不全是，點進去sort(a, left, right, true);方法：

// Use insertion sort on tiny arrays
if (length < INSERTION_SORT_THRESHOLD)
{
    if (leftmost)
    {
        ......

　　點進去后我們看到第二個閥值INSERTION_SORT_THRESHOLD（47），如果元素少于47這個閥值，就用插入排序，往下看確實如此：

/*
 * Traditional (without sentinel) insertion sort,
 * optimized for server VM, is used in case of
 * the leftmost part.
 */
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;

元素少于47用插入排序

　　至于大過INSERTION_SORT_THRESHOLD（47）的，用一種快速排序的方法：

　　1.從數列中挑出五個元素，稱為 “基準”（pivot）；

　　2.重新排序數列，所有元素比基準值小的擺放在基準前面，所有元素比基準值大的擺在基準的后面（相同的數可以到任一邊）。在這個分區退出之后，該基準就處于數列的中間位置。這個稱為分區（partition）操作；

　　3.遞歸地（recursive）把小于基準值元素的子數列和大于基準值元素的子數列排序。

快速排序（Quick Sort）

　　這是少于閥值QUICKSORT_THRESHOLD（286）的兩種情況，至于大于286的，它會進入歸并排序（Merge Sort），但在此之前，它有個小動作：

// 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;
        }
    }

　　這里主要作用是看他數組具不具備結構：實際邏輯是分組排序，每降序為一個組，像1,9,8,7,6,8。9到6是降序，為一個組，然后把降序的一組排成升序：1,6,7,8,9,8。然后最后的8后面繼續往后面找。

　　每遇到這樣一個降序組，++count，當count大于MAX_RUN_COUNT（67），被判斷為這個數組不具備結構（也就是這數據時而升時而降），然后送給之前的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，說明這個數組還有點結構，就繼續往下走下面的歸并排序。

總結：

　　從上面分析，Arrays.sort并不是單一的排序，而是插入排序，快速排序，歸并排序三種排序的組合，為此我畫了個流程圖：

　　O(nlogn)只代表增長量級，同一個量級前面的常數也可以不一樣，不同數量下面的實際運算時間也可以不一樣。

　　數量非常小的情況下（就像上面說到的，少于47的），插入排序等可能會比快速排序更快。 所以數組少于47的會進入插入排序。

　　快排數據越無序越快（加入隨機化后基本不會退化），平均常數最小，不需要額外空間，不穩定排序。

　　歸排速度穩定，常數比快排略大，需要額外空間，穩定排序。

　　所以大于或等于47或少于286會進入快排，而在大于或等于286后，會有個小動作：“// Check if the array is nearly sorted”。這里第一個作用是先梳理一下數據方便后續的歸并排序，第二個作用就是即便大于286，但在降序組太多的時候（被判斷為沒有結構的數據，The array is not highly structured,use Quicksort instead of merge sort.），要轉回快速排序。

到此，相信大家對“Java的Arrays.sort()方法實例分析”有了更深的了解，不妨來實際操作一番吧！這里是億速云網站，更多相關內容可以進入相關頻道進行查詢，關注我們，繼續學習！