声明：

本篇文章用到的算法代码均是本人复习完对应的算法后，用自己的思维亲手编写的，由于时间问题，没有能够参考权威、标准的 api 源码，因此本文中的所有排序算法大概率还有优化的可能，执行效率大概率还可以更快，更稳，更省空间；希望大神发现以后可以在评论区广泛讨论，毕竟社区的力量是伟大的，开源的力量是无穷的！！！

废话不说，先看 PK 结果

从图片可以看出，如果数据量非常小，堆排序、归并排序、快速排序、桶排序、timeSort排序、计数排序的表现都是非常优异的；那么数据量非常小的情况下，我们应该选择哪种排序算法进行排序呢？笔者推荐堆排序或归并排序或快速排序或timesort排序，以下是参考条件

• 冒泡排序属于暴力排序，对cpu的运算负载非常大，直接忽略
• 插入排序，希尔排序，选择排序属于低阶排序算法，在本轮测试中表现不是非常好，而且其一般用于其他排序算法的辅助性工具，所以忽略
• 堆排序没有用到辅助性的数组，所以它占用的空间可以忽略为待排序数组的大小，测试中耗时最短，对栈的依赖适中，可以接受
• 归并排序用到了辅助性数组，所以它占用的空间可以忽略为两倍的待排序数组的大小，测试中耗时最短，对栈的依赖适中，比堆排序稍差
• 快速排序没有用到辅助性的数组，所以它占用的空间可以忽略为待排序数组的大小，测试中耗时偏短，但对栈的依赖最高，所以递归深度最深，比堆排序稍差
• 桶排序严格意义上说是一种策略，一种思想，且桶排序的执行效率与编码人员的综合素质息息相关，是一种下限极低，上限极高的极度自由的排序算法，用到小数据量的排序有点大材小用
• timeSort是 jdk 官方默认排序算法，能被官方作为默认的排序算法，必然非常优秀；且它结合了归并排序和插入排序的优点
• 基数排序用到了辅助性数组，所以它占用的空间可以忽略为两倍的待排序数组的大小，测试中耗时偏高，但空间复杂度极低，也比较优秀
• 计数排序用到了模板性的辅助数组，所以它占用的空间可以很小，也可以很大，取决于待排序数组的分布情况，但时间复杂度极低，也比较优秀，如果待排序数组的最大最小值较小，可以考虑

从图片可以看出，如果 timeSort排序，堆排序，归并排序，快速排序，基数排序均可作为选择，计数排序需要开发人员判断待排序序列的取值范围再做打算

从图片可以看出，如果数据量稍微大的情况下，因此数据量稍微大的情况下 timeSort排序，堆排序，归并排序，快速排序均可作为选择；至于 冒泡排序，插入排序，希尔排序，选择排序，在 十万级别数据量及以上 的情况下可以彻底放弃了，性能差距非常大；对其余排序算法做简单分析

• 可以明显看出，基数排序算法从此刻开始，已经有点力不从心了，所以如果数据量以万为单位的话，可以基数排序算法了
• 计数排序算法的变现也比较优秀，但是它还是老问题，需要开发人员判断待排序序列的取值范围再做打算，否则可能会太过耗费内存空间
• 快速排序在到达 100000 这个级别（甚至更多）的时候，会明显的暴露出一个问题——对栈（递归）的依赖太高了，如果不修改参数，大概率会出现爆栈的情况，运行时，需要配置以下参数给 jvm 虚拟机

从图片可以看出，如果数据量偏大的情况下，timeSort 排序算法的表现依旧非常卓越，必然为首选；因此数据量偏大的情况下 timeSort排序，归并排序，堆排序，快速排序，桶排序均可作为选择，对其余排序算法做简单分析

• 堆排序、归并排序在百万级数据量下的表现差距还不是很明显，且实际表现都比较优秀，可以作为选择
• 快速排序需要注意的是，从 100000 这个级别开始就会出现明显的爆栈问题，但是其综合变现还是非常优秀的，如果要使用，注意配置 jvm 参数
• 可以明显看出，在数据量达到 百万级别甚至更多 的情况下，桶排序开始发力了，且不鸣则已，一鸣惊人
• 计数排序算法的变现尤其优秀，但是它还是老问题，需要开发人员判断待排序序列的取值范围再做打算，否则可能会太过耗费内存空间

从图片可以看出，如果数据量较大的情况下，桶排序 算法强悍的统治力已经显现；除此之外数据量较大的情况下 timeSort排序，归并排序，快速排序，桶排序均可作为选择，对其余排序算法做简单分析

• 可以明显看出，堆排序算法从此刻开始，已经有点力不从心了，有点跟不上老对手归并排序的步伐了，所以如果数据量以 千万为单位甚至更多的话，可以忽略堆排序算法了
• 计数排序的表现虽然十分亮眼，但是根据其特性，笔者建议，在数据量达到千万级别甚至更多的情况下，不要考虑计数排序了，否则参考模板给内存空间的压力是在太大了

从图片可以看出，如果数据量较大的情况下，桶排序 算法已经可以做到一枝独秀了；除此之外数据量较大的情况下 timeSort排序，归并排序，快速排序，桶排序均可作为选择，对其余排序算法做简单分析

• 可以明显看出，堆排序算法在此刻已经被彻底淘汰
• 根据实战，可以得出一个结论，如果数据量以亿为单位，首选 桶排序，可以这么说，桶排序就是为大数据量排序量身定制的，在足够大的数据量下，无论是作为武林盟主（IT界被人人奉为经典的排序王者）的快速排序还是身居兵马大元帅（被 Java 和 Python 钦点为官方默认排序算法）的 TimeSort ，都在绝对实力的面前显得黯然失色！！！

从始至终，你可以看到有两种排序算法一直处于巅峰状态，它们就是——归并排序、快速排序、TimeSort排序。因此，无论在何种情况下，你都可以毫不犹豫的选择归并排序或快速排序或TimeSort排序进行对任意目标数据的排序操作，它们绝对不会让你失望；那么他们三者，谁最强？下面进行分析

• 归并排序不仅快，而且稳，无论数据是全部有序，还是部分有序甚至完全倒序的情况下，他都可以做到一如既往的快，这就是王者的实力！可以说是宗师般的存在，这也是 TimeSort 将归并作为主要底层排序算法的底气所在，因此说归并排序是曾经的王者，教科书般的典范自然毫不夸张
• 快速排序在绝大多数情况下，的确要比归并排序更快，但是它有两个缺点——其一是不稳定，如果数据在大致有序甚至完全有序的情况下，快排的效率会大打折扣，可谓是一步一坑！要比归并慢很多；其二是快排对栈内存的依赖太高了，在一般的情况下，数据量达到 10万 级别，就会出现爆栈的情况，需要修改 jvm 运行参数，否则会直接奔溃
• TimeSort 排序算法是一种混合型的排序算法，和归并，快排并不是完全一样的类型；但是从它一出生那一刻起，便注定了荣华富贵，师承天下第一的归并排序，还又使用插入排序将存在的逆序序列矫正，最后将多个有序的序列利用归并排序合并，无论在那种情况，TimeSort 都比归并排序有过之而无不及，可谓是青出于蓝而胜于蓝。因此 TimeSort 是当之无愧的天下第一

综上所述，如果说归并排序是张三丰，那么 TimeSort 就是张无忌，从对武学的修养，领悟，造诣方面讲，张无忌自然不是张三丰的对手，甚至不在一个级别，但是若真起来，张三丰也不一定能打赢张无忌，毕竟九阳神功提供强大的源源不断的内力，乾坤大挪移更是开挂般的存在，可以瞬间恢复伤势；那么 快速排序是谁？自然是 常胜宝树王，论综合实力，不敌张三丰与张无忌，但是若配合圣火令中的武功，有时候张无忌也不敌

是个人就有优缺点，同样排序算法也一样；归并排序没有缺点吗？有！归并排序需要用到额外的数组，内存空间更大，而冒泡排序不需要用到额外的内存空间；TimeSort没有缺点吗？有，数据量极大的情况下，没有桶的思想，属实更不上时代的步伐；快速排序缺点不止一个，就更不用说了。所以要想在每种情况下都想得到最快的排序结果，单独使用一种排序算法肯定做不到，得分情况而论；以下情况不一定就是最优解，需要配合各自机器的配置特点进一步分析

Ⅰ10000 及以下数据量排序算法的选择

在数据完全有序或完全倒序的情况下，TimeSort排序 的表现最为优秀

在数据部分有序的情况下，堆排序、归并排序、快速排序、计数排序、TimeSort排序 会轮流登上王者，可随意选择，但注意计数排序的特性

Ⅱ 100000 左右数据量排序算法的选择

在数据完全有序或完全倒序的情况下，TimeSort 的表现最为优秀

在数据部分有序的情况下，如果取值范围不是很大，计数排序的表现最为优秀

在数据部分有序，且确定不适合使用计数排序的情况下，堆排序、归并排序、快速排序、TimeSort排序 会轮流登上王者，可随意选择

Ⅲ 100000 左右数据量排序算法的选择

经核实，在数据完全有序或完全倒序的情况下，TimeSort 的表现最为优秀

在数据部分有序的情况下，如果取值范围不是很大，计数排序的表现最为优秀

在数据部分有序，且确定不适合使用计数排序的情况下堆排序、归并排序、快速排序、TimeSort排序 会轮流登上王者，可随意选择

Ⅳ 1000000 左右数据量排序算法的选择

在数据完全有序或完全倒序的情况下，TimeSort 的表现最为优秀

在数据部分有序的情况下，如果取值范围不是很大，计数排序的表现最为优秀

在数据部分有序，且确定不适合使用计数排序的情况下，桶排序、堆排序、归并排序、快速排序、TimeSort排序 会轮流登上王者，可随意选择

Ⅴ 10000000 及以上左右数据量排序算法的选择

在数据完全有序或完全倒序的情况下，TimeSort 的表现最为优秀

在数据部分有序情况下，桶排序一直处于巅峰，第一梯队首选桶排序，第二梯队为 TimeSort排序，第三梯队为快速排序，第四梯队为归并排序

（已设置终生免费下载，可放心下载）

时间工具类

排序工具类

排序算法公用抽象类

冒泡排序

插入排序

希尔排序

选择排序

堆排序

归并排序

快速排序

桶排序

基数排序

计数排序

TimeSort 排序（JDK默认排序算法）

各种算法的 PK 结果与代码质量、数据分布、参数配置、机器配置、机器实时可用资源等息息相关，本文仅代表当时的情境下，笔者代码质量的前提下执行的情况，不代表标准算法的科学研究与对比