Java 为什么Collections.sort使用合并排序而不是快速排序？

我们知道快速排序是最快的排序算法

JDK6

collections.sort

使用合并排序算法而不是快速排序。但是Arrays.sort使用快速排序算法

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Collections.sort使用合并排序而不是快速排序的原因是什么

很可能来自Josh Bloch：

我确实写了这些方法，所以我想我有资格回答。它是 的确，没有单一的最佳排序算法。快速排序 与mergesort相比，有两个主要缺陷：

它不稳定（正如帕西法尔所指出的）

它不保证n log n性能；它可以退化为病理输入的二次性能

对于基元类型来说，稳定性不是问题，因为不存在 区别于（价值）平等的同一性。以及 二次行为在实践中被认为不是一个问题 Bentely和McIlroy的实现（或随后的for），这就是为什么这些快速排序变体用于 原始种类

对任意对象进行排序时，稳定性是一件大事。例如 假设您有表示电子邮件的对象，并对其进行排序 先按日期，然后按发件人。你希望它们按顺序排列 每个发件人内的日期，但只有在排序为 马厩。这就是我们选择提供稳定排序（合并排序）的原因 对对象引用进行排序。（从技术上讲，多序列 稳定排序会在 排序的相反顺序：最后的排序决定最大 有效子键。）

合并排序保证n log n（时间），这是一个很好的附带好处 无论输入的是什么，性能都是一样的。当然也有不利的一面： 快速排序是一种“就地”排序：它只需要logn外部空间 （以维护调用堆栈）。另一方面，合并、排序， 需要O（n）外部空间。TimSort变量（在Java中引入） 如果输入阵列为 差不多分类了

此外，报告还涉及：

java.util.Arrays.sort和（间接）by使用的算法 排序对象引用是一个“修改的 mergesort（其中，如果 “低子列表小于高子列表中的最低元素）。” 是一个相当快的稳定排序，它保证O（n logn） 性能和需要O（n）额外空间。在它的时代（它是被写的） 1997年由约书亚·布洛赫（Joshua Bloch）执导），这是一个不错的选择，但今天我们可以 做得更好

自2003年以来，Python的列表排序使用了一种称为timsort的算法 （作者蒂姆·彼得斯之后）。它是一种稳定的、自适应的、迭代的方法 在以下情况下，需要远远少于n个日志（n）比较的mergesort 在部分排序的阵列上运行，同时提供性能 与在随机数组上运行的传统合并排序相当。喜欢 所有正确的合并排序都是稳定的，并且在O（n logn）时间内运行 （最坏情况）。在最坏的情况下，timsort需要临时存储 n/2个对象引用的空间；在最好的情况下，它只需要一个 小而恒定的空间。将此与当前的情况进行对比 实现，它总是需要n个对象的额外空间 引用，而beats n log n仅在几乎排序的列表上

这里详细介绍了Timsort：

Tim Peters最初的实现是用C.Joshua Bloch编写的 将它从C移植到Java，并对 生成的代码非常复杂。生成的代码是一个插入 替换java.util.Arrays.sort。在高度有序的数据上，此 代码的运行速度是当前实现的25倍（在 热点服务器（虚拟机）。在随机数据上，新旧数据的速度 实现是可比较的。对于非常短的列表，新的 实现速度大大快于旧版本，即使是随机的 数据（因为它避免了不必要的数据复制）

另外，请参见

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没有一个“最佳”选择。与其他许多事情一样，这是一个权衡问题。

除非你能找到一位JDK作者来回答，否则你只会得到猜测。这不是一个真正的问题。@EJP的观点很好，但肯定“不是建设性的”是正确的结束理由。我很清楚这里的问题是什么，因为Java的人决定这样做。问问他们。我想你在这里找不到合理的答案。快速排序并不是最好的。它只适合一般用途。一个猜测是：快速排序不稳定，合并排序不稳定。对于原语，稳定/非稳定排序是不相关的，对于对象，它可能是（或者至少，您可能会针对不稳定排序提交bug）。@EJP，没有什么能阻止JDK作者公开其意图。一旦公开，我们不需要作者自己来回答。事实上，即使没有JDK作者的回答，也有可能得到比猜测更多的答案。