【Java】Arrays.sort:TimSort

一，概述

书接前文【Java】Arrays.sort:DualPivotQuicksort-CSDN博客

Arrays.sort对基本数据类型使用了双轴快速排序，但是对Object[]类型，则使用了TimSort，TimSort是稳定的排序，它整合了插入排序+归并排序，存在空间换时间策略，本文简单解析下此算法实现。

二，实现

入口，Object[]调用Arrays.sort方法

sort内部根据配置策略，使用旧版归并排序，或TimSort，

进入第二个分支，以下sort算法即TimSort，本篇文章分析核心。

TimSort是插入排序+归并排序结合的算法，兼顾了两种排序的优点，比如插入排序时间复杂度最优可以达到O（N），但最差O(N^2)。归并排序是稳定排序，时间复杂度是O(NLogN)，空间复杂度O(N)，TimSort结合了两种排序优缺点，时间复杂度在O（N）~O(NLogN)，空间复杂度是O(N)。

此sort算法分步骤进行如下：

1，计算序列最小分块长度

2，对序列分块进行线性扫描，得到N块有序序列

3，对有序序列进行合并

4，当有序序列最后只剩1块，排序完成，

接下来，看下java内部实现

1，拿到序列size，保存至nRemaining，表示剩余序列长度

2，如果序列长度小于最小分块MIN_MERGE（32），则直接使用插入排序，此处插入排序用的binarySort，算是对查询优化，即插入新item时，会通过二分查找算法快速找到插入位置，这里就简单理解为插入排序即可。

当nRemaining >= MIN_MERGE时，开始计算最小分块个数

minRunLength是返回最小分块长度，由以上注释知，

minRunLength = n (n < MIN_MERGE) or 

MIN_MERGE/ 2 <= minRunLength <= MIN_MERGE，使得得到的序列个数n/k接近2的幂数，

此处不赘述

下一步，对最小分块进行排序，

1，线性扫描一遍，简单将指针经过序列排序，

2，如果得到的runLen长度（已有序块）< 最小分块长度，则调用插入排序重新排序，否则就忽略，

这个runLen可能是1，也可能是整个序列长度（序列原本有序），经过以上步骤，会将原序列分成N个有序序列，

下一步，将扫描有序序列入栈，并且合并，如下

栈使用数组记录，保存了每个分块的起点位置和长度，

mergeCollapse可能对stack中分组进行合并，合并算法不赘述，

最后，当整个序列合并完成后，stack中只存在一个序列，done