Java数组排序函数: sort()方法的用法及示例

Java中的数组排序函数是sort()方法，它可以根据元素的自然顺序对数组进行排序。sort()方法是Arrays类的静态方法，可以直接通过类名调用。

sort()方法有多个重载的版本，可以接受不同类型的数组作为参数。常用的排序函数有：

1. sort(int[] array)：对整型数组进行排序。

2. sort(double[] array)：对双精度数组进行排序。

3. sort(char[] array)：对字符数组进行排序。

4. sort(Object[] array)：对对象数组进行排序，要求对象实现Comparable接口，并重写compareTo()方法。

5. sort(T[] array, Comparator<? super T> comparator)：对对象数组进行排序，使用指定的比较器进行排序。

示例1：对整型数组排序

int[] array = {5, 9, 1, 3, 7};
Arrays.sort(array);
for (int i : array) {
    System.out.print(i + " ");
}
// 输出：1 3 5 7 9

示例2：对对象数组排序，使用默认的自然顺序（对象必须实现Comparable接口，并重写compareTo()方法）

class Person implements Comparable<Person> {
    private String name;
    private int age;
    
    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    
    // getters and setters
    
    @Override
    public int compareTo(Person other) {
        return this.age - other.age;
    }
}

public static void main(String[] args) {
    Person[] people = {
        new Person("Alice", 25),
        new Person("Bob", 18),
        new Person("Charlie", 30)
    };
    Arrays.sort(people);
    for (Person p : people) {
        System.out.println(p.getName() + " " + p.getAge());
    }
    // 输出：
    // Bob 18
    // Alice 25
    // Charlie 30
}

示例3：对对象数组排序，使用自定义的比较器进行排序

class PersonComparator implements Comparator<Person> {
    @Override
    public int compare(Person p1, Person p2) {
        return p1.getName().compareTo(p2.getName());
    }
}

public static void main(String[] args) {
    Person[] people = {
        new Person("Alice", 25),
        new Person("Bob", 18),
        new Person("Charlie", 30)
    };
    Arrays.sort(people, new PersonComparator());
    for (Person p : people) {
        System.out.println(p.getName() + " " + p.getAge());
    }
    // 输出：
    // Alice 25
    // Bob 18
    // Charlie 30
}

sort()方法使用的是快速排序算法，时间复杂度为O(nlogn)，且是原地排序，不需要额外的空间。分析排序算法的性能时，通常使用比较次数和交换（或移动）次数来衡量，快速排序的平均比较次数为1.39NlgN，平均交换次数为2NlgN。因此，Java的sort()方法可以在大多数情况下获得较好的性能。

需要注意的是，sort()方法只能对数组进行排序，不能对List进行排序。如果要对List进行排序，可以先将List转换为数组，然后使用sort()方法进行排序，最后将排序后的数组再转换回List。