我知道 Java 的 Arrays.sort 方法使用 MergeSort 对对象数组（或对象集合）进行排序，因为它是稳定的，而 Java 使用 QuickSort 对基元数组进行排序，因为我们不需要稳定性，因为两个相等的整数是无法区分的，即他们的身份无关紧要。
我的问题是，对于原语，为什么 Java 不使用 MergeSort 保证的 O(n log n) 时间，而是使用 QuickSort 的平均 O(n log n) 时间？在其中一个相关答案here的最后一段中，解释为：
对于引用类型，被引用的对象通常比引用数组占用更多的内存，这通常无关紧要。但是对于原始类型，完全克隆数组会使内存使用量翻倍。
这是什么意思？克隆参考仍然至少与克隆原语一样昂贵。在基元数组上使用 QuickSort（平均 O(n log n)）而不是 MergeSort（保证 O(n log n) 时间）还有其他原因吗？
【问题讨论】：
标签： java arrays sorting quicksort mergesort
并非所有 O(n log n) 算法都具有相同的常数因子。在 99.9% 的情况下，快速排序需要 n log n 时间，运行速度比合并排序快得多。我不知道确切的乘数——它会因系统而异——但是，比如说，快速排序的平均运行速度是合并排序的两倍，并且仍然具有理论上的最坏情况 n^2 性能。
此外，快速排序首先不需要克隆数组，而归并排序不可避免。但是如果你想要一个稳定的排序，你就没有引用类型的选择，所以你必须接受副本，但你不需要接受原语的成本。
【讨论】：
Arrays#sort(primitive array) 不使用传统的快速排序；它使用 Dual-Pivot Quicksort，它比快速排序更快，而后者又比归并排序更快，部分原因是它不必是稳定的。
来自 javadoc：
实施说明：排序算法是 Vladimir Yaroslavskiy、Jon Bentley 和 Joshua Bloch 的 Dual-Pivot Quicksort。该算法在许多数据集上提供 O(n log(n)) 性能，导致其他快速排序降低到二次性能，并且通常比传统（单轴）快速排序实现更快。
【讨论】：
克隆引用仍然至少与克隆原语一样昂贵。
Java 的大多数（或全部？）实现都将对象数组实现为指向对象的指针（引用）数组。因此，如果对象的大小大于指针（引用），则克隆指针（引用）数组将比克隆对象本身消耗更少的空间。
我不知道为什么要使用“克隆”这个词。合并排序分配第二个临时数组，但该数组不是原始数组的“克隆”。相反，适当的合并排序会根据自下而上的迭代或自上而下的递归级别，交替从原始到临时或从临时到原始的合并方向。
双轴快速排序
根据我在网络搜索中可以找到的内容，Java 的双轴快速排序会跟踪“递归”，如果递归深度过大，则切换到堆排序，以保持 O(n log(n)) 时间复杂度，但是以更高的成本因素。
快速排序与归并排序
除了稳定性之外，归并排序可以更快地对指向对象的指针（引用）数组进行排序。与快速排序相比，合并排序（指针的）移动次数更多，但（通过解引用指针访问的对象）的比较次数更少。
在具有 16 个寄存器（大部分用作指针）的系统上，例如 64 位模式下的 X86，4 路合并排序与常规快速排序差不多快，但我不记得看到 4 - 通用库中的方式合并排序，至少对于 PC 而言不是。
【讨论】：
附： Java 标准库中既没有使用经典的 QuickSort 也没有使用 MergeSort。
【讨论】：