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深入理解java中Arrays.sort()的用法

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

但是sort()的引數有好幾種,基本上是大同小異,下面是以int型陣列為例的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("\n減序排序後順序");
    //要實現減序排序,得通過包裝型別陣列,基本型別陣列是不行滴
    Integer[] integers=new Integer[]{2,6,1};
    Arrays.sort(integers,new Comparator<Integer>()
    {
      /*
      * 此處與c++的比較函式構成不一致
      * 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(原始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("\n對部分排序後順序");
    int[] ints2=new int[]{212,43,2,1};
    //對陣列的[2,6)位進行排序

    Arrays.sort(ints2,6);
    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

開啟Arrays.sort()原始碼,還是以int型為例,其他型別也是大同小異

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

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

從原始碼中發現,兩種引數型別的sort方法都呼叫了 DualPivotQuicksort.sort()方法
繼續跟蹤原始碼

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,true);
            return;
          }
        }
      }

      /*
       * The array is not highly structured,* use Quicksort instead of merge sort.
       */
      if (++count == MAX_RUN_COUNT) {
        sort(a,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,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;
    }
  }

結合文件以及原始碼,我們發現,jdk中的Arrays.sort()的實現是通過所謂的雙軸快排的演算法

/**
 * 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:5\7pm
 * @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

演算法步驟

1.對於很小的陣列(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,現在將整個陣列分為四部分:
(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.遞迴的將第一二三部分排序。

疑問:為啥不用泛型

到此這篇關於深入理解java中Arrays.sort()的用法的文章就介紹到這了,更多相關java Arrays.sort()內容請搜尋我們以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大家以後多多支援我們!