Java记录 -67- 深入剖析Collections的sort方法

Collections类可以将存储与List中的元素进行排序，可以按照针对元素的排序方法进行排序，也可以按照指定的排序类进行排序。

Collections类提供了两个静态的sort方法：

1. sort(List<T> list)
2. sort(List<T> list, Comparator<? super T> c)

第一个方法是直接将List中的元素进行排序，排序方法需要List中存储的元素来提供，即存储的元素要是可排序的；

第二个方法除了提供要排序的List外，还需要提供一个指定的排序类，来指定排序规则，该List中存储的元素可不实现可排序接口。

从源代码查看它们具体的实现：

public static <T extends Comparable<? super T>> void sort(List<T> list) {
    Object[] a = list.toArray();
    Arrays.sort(a);
    ListIterator<T> i = list.listIterator();
    for (int j=0; j<a.length; j++) {
        i.next();
        i.set((T)a[j]);
    }
}
public static <T> void sort(List<T> list, Comparator<? super T> c) {
    Object[] a = list.toArray();
    Arrays.sort(a, (Comparator)c);
    ListIterator i = list.listIterator();
    for (int j=0; j<a.length; j++) {
        i.next();
        i.set(a[j]);
    }
}

Collections的两个sort方法分别调用了Arrays的两个对应的sort方法，将排序的实现推给了Arrays去实现，下面我们看看Arrays中是怎么实现的sort方法：

    public static void sort(Object[] a) {
        Object[] aux = (Object[])a.clone();
        mergeSort(aux, a, 0, a.length, 0);
    }

    private static void mergeSort(Object[] src,
                  Object[] dest,
                  int low,
                  int high,
                  int off) {
        int length = high - low;

    // Insertion sort on smallest arrays
        if (length < INSERTIONSORT_THRESHOLD) {
            for (int i=low; i<high; i++)
                for (int j=i; j>low &&
             ((Comparable) dest[j-1]).compareTo(dest[j])>0; j--)
                    swap(dest, j, j-1);
            return;
        }

        // Recursively sort halves of dest into src
        int destLow  = low;
        int destHigh = high;
        low  += off;
        high += off;
        int mid = (low + high) >>> 1;
        mergeSort(dest, src, low, mid, -off);
        mergeSort(dest, src, mid, high, -off);

        // If list is already sorted, just copy from src to dest.  This is an
        // optimization that results in faster sorts for nearly ordered lists.
        if (((Comparable)src[mid-1]).compareTo(src[mid]) <= 0) {
            System.arraycopy(src, low, dest, destLow, length);
            return;
        }

        // Merge sorted halves (now in src) into dest
        for(int i = destLow, p = low, q = mid; i < destHigh; i++) {
            if (q >= high || p < mid && ((Comparable)src[p]).compareTo(src[q])<=0)
                dest[i] = src[p++];
            else
                dest[i] = src[q++];
        }
    }

不带比较器参数的Arrays.sort方法调用了不带比较器的mergeSort方法，在mergeSort的实现中调用了存储对象本身的compareTo方法，因此利用该方法进行sort排序的对象必须实现compareTo方法。

    
    public static <T> void sort(T[] a, Comparator<? super T> c) {
        T[] aux = (T[])a.clone();
        if (c==null)
            mergeSort(aux, a, 0, a.length, 0);
        else
            mergeSort(aux, a, 0, a.length, 0, c);
    }
    
    private static void mergeSort(Object[] src,
                  Object[] dest,
                  int low, int high, int off,
                  Comparator c) {
        int length = high - low;
    
        // Insertion sort on smallest arrays
        if (length < INSERTIONSORT_THRESHOLD) {
            for (int i=low; i<high; i++)
            for (int j=i; j>low && c.compare(dest[j-1], dest[j])>0; j--)
                swap(dest, j, j-1);
            return;
        }

        // Recursively sort halves of dest into src
        int destLow  = low;
        int destHigh = high;
        low  += off;
        high += off;
        int mid = (low + high) >>> 1;
        mergeSort(dest, src, low, mid, -off, c);
        mergeSort(dest, src, mid, high, -off, c);

        // If list is already sorted, just copy from src to dest.  This is an
        // optimization that results in faster sorts for nearly ordered lists.
        if (c.compare(src[mid-1], src[mid]) <= 0) {
           System.arraycopy(src, low, dest, destLow, length);
           return;
        }

        // Merge sorted halves (now in src) into dest
        for(int i = destLow, p = low, q = mid; i < destHigh; i++) {
            if (q >= high || p < mid && c.compare(src[p], src[q]) <= 0)
                dest[i] = src[p++];
            else
                dest[i] = src[q++];
        }
    }

带比较器参数的Arrays.sort方法调用了带比较器的mergeSort方法，在mergeSort的实现中调用了比较器的compareTo方法，而没有调用存储对象本身的。只需指定一个比较器即可。