Java 13下Collections.sort排序异常：特定输入最小值未正确排序

这段代码在多数场景下运行正常，但处理包含极值整数的数组时会出现排序错误——比如给定的输入数组中，最小值-1795085364始终被排在数组末尾。

问题根源 #

排序逻辑中使用a[0] - b[0]作为Comparator的返回值，会触发int类型溢出：
Java的int是32位有符号整数，取值范围是-2^31到2^31-1（即-2147483648到2147483647）。当两个int值的差超出这个范围时，会发生溢出，导致计算结果的符号反转，完全打乱Comparator的排序逻辑。

以输入里的最小值-1795085364和大数2145575295为例：
-1795085364 - 2145575295 = -3940660659，这个结果远小于int的最小值，溢出后会变成正数2354306637。此时Comparator会错误地认为-1795085364比2145575295大，因此排序时将最小值放到了数组末尾。

修复方案 #

以下三种方法均可安全解决溢出问题，推荐使用前两种更简洁的方式：

1. 使用Integer.compare()方法
   该方法内部已经处理了溢出情况，是最直接的修复方式：

   Collections.sort(numsIndexed, (a, b) -> Integer.compare(a[0], b[0]));
   

2. 使用Comparator.comparingInt()方法
   Java 8及以上版本支持的更简洁写法，可读性更强：

   Collections.sort(numsIndexed, Comparator.comparingInt(arr -> arr[0]));
   

3. 手动判断大小（避免减法）
   通过直接比较数值大小返回结果，从根源上避免溢出风险：

   Collections.sort(numsIndexed, (a, b) -> {
       if (a[0] < b[0]) {
           return -1;
       } else if (a[0] > b[0]) {
           return 1;
       } else {
           return 0;
       }
   });
   

内容的提问来源于stack exchange，提问作者RichardFeynman