Arrays.sort和Collections.sort实现原理解析

Collections.sort方法底层就是调用的Arrays.sort方法。

写一个例子看源码:

public static void main(String[] args) {
        List<String> strings = Arrays.asList("6", "1", "3", "1","2");

        Collections.sort(strings);//sort方法在这里

        for (String string : strings) {

            System.out.println(string);
        }
}

跟踪代码,发现Collections.sort调用的是list.sort方法:

    @SuppressWarnings("unchecked")
    public static <T extends Comparable<? super T>> void sort(List<T> list) {
        list.sort(null);
    }

继续跟踪,发现是用Arrays.sort:

    @SuppressWarnings({"unchecked", "rawtypes"})
    default void sort(Comparator<? super E> c) {
        Object[] a = this.toArray();
        Arrays.sort(a, (Comparator) c);
        ListIterator<E> i = this.listIterator();
        for (Object e : a) {
        
### Arrays.sort Collections.sort 的使用场景与性能对比 #### 1. 数据结构适用性 当需要对 **数组** 进行排序时,`Arrays.sort()` 是更自然的选择。该方法支持基本数据类型的数组以及对象数组的排序[^3]。 对于 **集合** 类型(尤其是实现了 `List` 接口的对象),`Collections.sort()` 更加适合。它可以操作任何实现了 `List` 接口的集合,并提供灵活的自定义比较器功能[^4]。 #### 2. 底层实现差异 - 对于 `Arrays.sort()` 方法,在 JDK 1.7 及之后版本中,针对基本数据类型采用的是 **Dual-Pivot Quicksort (双轴快速排序)** 算法,这是一种改进版的快速排序算法,具有更好的平均时间复杂度 O(n log n)[^5]。 - 而 `Collections.sort()` 则基于 **TimSort** 算法实现。TimSort 结合了归并排序插入排序的优点,特别适用于已部分有序的数据集,其最坏情况下的时间复杂度也是 O(n log n),但在实际应用中通常表现更好[^5]。 #### 3. 性能考量 - 当处理大量基础数据类型(如 int、double 等)时,由于不需要封装成对应的包装类实例(Integer 或 Double),因此 `Arrays.sort()` 在内存占用上会更加高效。 - 针对复杂的对象或者较大的列表而言,虽然两者的时间复杂度相同,但由于 TimSort 更擅长处理接近有序的情况,所以在某些特定条件下可能表现出略微的优势。 以下是两种方法的一个简单示例: ```java // 使用 Arrays.sort() int[] array = {9, 8, 7, 6}; Arrays.sort(array); // 默认升序排列 // 自定义 Comparator 示例 String[] stringsArray = {"banana", "apple", "orange"}; Arrays.sort(stringsArray, new Comparator<String>() { @Override public int compare(String s1, String s2) { return Integer.compare(s1.length(), s2.length()); } }); // 使用 Collections.sort() List<Integer> list = new ArrayList<>(Arrays.asList(9, 8, 7, 6)); Collections.sort(list); // 带有自定义 Comparator 的 List 排序 List<String> stringList = new ArrayList<>(Arrays.asList("banana", "apple", "orange")); Collections.sort(stringList, new Comparator<String>() { @Override public int compare(String o1, String o2) { return Integer.compare(o1.length(), o2.length()); } }); ``` #### 4. 特殊注意事项 尽管两者的底层逻辑存在相似之处,但它们各自优化的方向不同——前者专注于原始数据类型的高速运算;后者则提供了更大的灵活性以适应多样化的业务需求。 ---
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