为什么Java'；s Arrays.sort方法对不同类型使用两种不同的排序算法？

Java6的

Arrays.sort

方法对原语数组使用快速排序，对对象数组使用合并排序。我相信大多数情况下，快速排序比合并排序更快，而且占用内存更少。我的实验支持这一点，尽管两种算法都是O（nlog（n））。那么为什么不同的类型使用不同的算法呢？

最可能的原因是：快速排序不稳定，即相同的条目可以在排序过程中改变它们的相对位置；除其他外，这意味着如果对已排序的数组进行排序，它可能不会保持不变

由于基元类型没有标识（无法区分具有相同值的两个int），因此这对它们并不重要。但对于引用类型，它可能会给某些应用程序带来问题。因此，对这些对象使用稳定的合并排序

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OTOH，不为基元类型使用（保证n*log（n））稳定合并排序的原因可能是它需要克隆数组。对于引用类型，引用对象通常比引用数组占用更多的内存，这通常无关紧要。但对于基元类型，克隆数组会使内存使用量增加一倍。

我能想到的一个原因是，快速排序的最坏情况时间复杂度为O（n^2），而mergesort的最坏情况时间复杂度为O（n log n）。对于对象数组，有一个公平的期望，即将有多个重复的对象引用，这是quicksort做得最差的一种情况

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对于不同的算法，有一个合适的、特别注意最右边的图。

我在上关于算法的课程，在Bob Sedgewick教授的一次讲座中提到了Java系统排序的评估：

“如果程序员正在使用对象，那么空间可能不是关键因素 重要的考虑因素和合并排序可能使用的额外空间 没问题。如果程序员使用的是基元类型，也许 性能是最重要的，因此他们使用快速排序。”

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根据中引用的Java 7 API文档，

Arrays#Sort（）

现在用于对象数组，它是MergeSort和InsertionSort的混合体。另一方面，原语数组的

数组#sort（）

现在使用。这些更改是从JavaSE7开始实现的。

Java的

数组。sort

方法使用快速排序、插入排序和合并排序。OpenJDK代码中甚至实现了单轴和双轴快速排序。最快的排序算法取决于具体情况，胜利者是：针对小数组的插入排序（目前选择了47个）、针对大部分排序的数组的合并排序，以及针对其余数组的快速排序，因此Java的Array.sort（）是尝试根据这些标准选择要应用的最佳算法。

java.util.Arrays对基本类型使用快速排序，如int和合并排序用于实现可比或使用比较器的对象。使用两种不同方法的想法是，如果程序员使用对象空间可能不是一个非常重要的考虑因素，那么mergesort使用的额外空间可能不是问题，如果程序员使用原语类型可能性能是最重要的，那么使用快速排序

例如： 这就是排序稳定性问题的例子

这就是为什么稳定排序对对象类型有意义，尤其是可变对象类型和数据量超过排序键的对象类型，而mergesort就是这样一种排序。但对于原始类型来说，稳定性不仅仅是无关紧要的。这毫无意义

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来源：

快速排序最坏的情况是N^2而不是NlogN。等等，如果你有一个

整数的数组或什么的，会发生什么？这在你阅读的源代码中没有解释吗？这些信息不再是最新的。从JavaSE7开始，MergeSort被替换为，QuickSort被替换为。有关Java API文档的链接，请参见下面的回答。另请参见，对于JDK 7+请参见，Java quicksort是一种经过修改的快速排序，它不会从文档中降级为O（n^2），“此算法在许多数据集上提供n*log（n）性能，导致其他快速排序降级为二次性能”，这不是主要原因。就在这句话之后，视频中嵌入了一个问题：“为什么引用类型使用MergeSort？”（因为它是稳定的）。我想Sedgewick在视频中没有提到这一点，这让人怀疑。使用快速排序的另一个原因是，在一般情况下，快速排序比合并排序快。尽管quicksort比mergesort做得更多，但它做的数组访问要少得多。如果输入包含大量重复条目，则三向快速排序也可以实现线性时间，这在实际应用中并不少见（我猜dual pivot quick sort也具有此属性）。对于基本类型，它不会克隆数组，它可以对其进行适当排序，因此我认为唯一的原因是稳定性契约，基本上…这不是一个答案，为什么选择了两种不同的算法。