Java：就地对 ArrayList 进行排序

Posted 2023-02-25

【中文标题】Java：就地对 ArrayList 进行排序

【英文标题】：Java: sorting an ArrayList in place

【发布时间】：2011-12-20 06:33:26

【问题描述】：

在 Java 的标准库中，是否有一种方法可以就地对 ArrayList 进行排序，即使用 O(1) 额外存储空间？

Collections.sort(List<T>) 不满足此要求，因为它

将指定的列表转储到一个数组中，对数组进行排序，然后遍历列表，从数组中的相应位置重置每个元素。

如果标准库中什么都没有，有哪些第三方库可以做到这一点？

【参考方案1】：

从 Java 8 开始，List 接口具有默认的void sort(Comparator<? super E> c) API，您可以使用它对实例进行就地排序。

列表必须是可修改的、可迭代的，并且它的元素可以相互比较。

【参考方案2】：

Collections.sort() 可以与任何 List 实现一起使用，这就是它无法正常工作的原因（合并 LinkedList 很困难并且会牺牲稳定性）。

如果您真的担心就地排序，则必须推出自己的排序功能。除非您的列表很长，否则不值得您花时间。

Arrays.sort(Object[]) 执行相同的归并排序，并由Collections.sort() 内部调用（至少在 openjdk 中）

【讨论】：

您可以使用 ArrayList 而不是数组来复制此处描述的堆排序：[link]en.wikibooks.org/wiki/Algorithm_Implementation/Sorting/Heapsort)

【参考方案3】：

您可以提取底层数组（例如反射）并对其执行 Arrays.sort(array, 0, list.size())。

Java 7 在对数组进行排序之前不会复制 Arrays.sort() 中的数组。在 Java 6 中，这意味着 Java 6 中的 Collections.sort() 实际上复制了底层数组 TWICE 来执行排序。

【讨论】：

唯一的事情是这需要一个数组的副本，因此根据 Collections.sort 使用 O(n) 额外存储。

在 Java 7 中不需要复制。我还没有检查过 Java 6。

有趣。我真的很惊讶他们改变了返回底层数组的行为；可以想象这会给从 Java 6 升级的人带来很多微妙的错误。

Arrays.sort() 不返回任何内容。问题是它是否在排序之前复制数组。

在 Java 8 中 Collections.sort 调用列表上的 sort，所以这取决于列表实现。 ArrayList 使用其元素数组调用 Arrays.sort，所以它仍然存在。