sorting(Java中Sorting知識點有哪些)

兩個接口

Comparable

先上代碼:

packagejava.lang;publicinterfaceComparable<T>{publicintcompareTo(To);}

可以看出這個接口只有一個方法,這個方法只有一個參數,實現了這個接口的類就可以和同類進行比較了。這個方法所實現的,就是比較法則,也是說,它表示如何對兩個對象進行比較。 它返回的是一個整數int:

• 返回正數,代表當前對象大于被比較的對象;

• 返回0,代表當前對象等于于被比較的對象;

• 返回負數,代表當前對象小于被比較的對象。

實現了該接口后,我們就可以使用Arrays.sort()和Collections.sort()來進行排序了。 不然對象沒有比較法則,程序肯定是不知道如何進行比較排序的。 像我們常用的類String、Integer、Double、Date等,JDK都幫我們實現了Comparable接口,我們可以直接對這類對象進行比較排序。 舉個例子,Date Comparable的實現:

publicintcompareTo(DateanotherDate){longthisTime=getMillisOf(this);longanotherTime=getMillisOf(anotherDate);return(thisTime<anotherTime?-1:(thisTime==anotherTime?0:1));}

需要注意的是,當我們自己去實現Comparable接口時,一定要注意與**equals()**方法保持一致。當兩個對象是equals的,compare的結果應該是相等的。

Comparator

還是先看代碼,看看接口定義吧:

packagejava.util;@FunctionalInterfacepublicinterfaceComparator<T>{intcompare(To1,To2);}

它是一個函數式接口,它的compare方法有兩個參數,代表進行比較的兩個對象。這個接口代表了可以作為某種對象比較的一種法則,或叫一種策略。 它的返回值正負代表意義與Comparable接口的方法一樣。 它的使用通常會有三種方式:

1. 實現類

2. 匿名類

3. Lambda表達式

在Java8之后,我們一般用Lambda比較多,也比較靈活優雅。

兩個接口的比較

兩個接口功能都是用于比較排序,但其實有很大的區別。

1. 兩者方法參數不同,Comparable只有一個參數,表示被比較的對象,因為它的方法是位于需要比較的類里的,所以只要一個參數就可以了;而Comparator的比較方法則有兩個參數,分別表示比較對象和被比較對象。

2. Comparable與對象綁定,位于對象內,我們可以稱之為內比較器;而Comparator是獨立于需要比較的類的,我們可以稱為外比較器。

3. 當類實現了Comparable方法后,比較法則就確定了,我們稱之為自然比較方法,我們無法給它實現多種比較方法;而因為Comparator獨立于外,我們可以為同一個類提供多種Comparator的實現,這樣來提供多種比較方法/策略,如升序倒序,因此我們也可以將Comparator看成是一種策略模式。

相對于Comparable,Comparator有一定的靈活性,假如一個類并沒有實現Comparable接口,并且這個類是無法修改的,我們就要通過提供Comparator來進行比較排序。 Comparator這種模式實現了數據與算法的解耦合,對于維護也是很方便的。

工具類

十分友好的是,JDK為我們提供了工具類,它們的靜態方法可以幫助我們直接對數組和List進行排序。

數組排序Arrays

Arrays的sort方法可以對已經實現了Comparable接口的進行排序,同時還可指定排序的范圍。

//Arrays.sort對String進行排序String[]strings={"de","dc","aA","As","k","b"};Arrays.sort(strings);assertTrue(Arrays.equals(strings,newString[]{"As","aA","b","dc","de","k"}));

指定范圍排序,需要注意的是,index是從0開始算的,包含fromIndex,不包含toIndex:

//Arrays.sort指定范圍排序strings=newString[]{"z","a","d","b"};Arrays.sort(strings,0,3);assertTrue(Arrays.equals(strings,newString[]{"a","d","z","b"}));

對于基本類型,一樣可以進行排序,并不需要使用封裝類:

//Arrays.sort對基本類型排序int[]nums={3,1,20,2,38,2,94};Arrays.sort(nums);assertTrue(Arrays.equals(nums,newint[]{1,2,2,3,20,38,94}));

還能多線程進行排序,其實是拆分成多個子數組再進行排序,最終再合并結果。

//Arrays.parallelSort多線程排序nums=newint[]{3,1,20,2,38,2,94};Arrays.parallelSort(nums);assertTrue(Arrays.equals(nums,newint[]{1,2,2,3,20,38,94}));

對于沒有實現Comparable的類也可以使用,但需要提供Comparator來指定比較策略。 本文的沒有實現Comparable接口的類Person如下:

importlombok.AllArgsConstructor;importlombok.Data;@Data@AllArgsConstructorpublicclassPerson{privateStringname;privateintage;}

排序:

//Arrays.sort提供Comparator進行排序Person[]persons=newPerson[]{newPerson("Larry",18),newPerson("David",30),newPerson("James",20),newPerson("Harry",18)};Arrays.sort(persons,Comparator.comparingInt(Person::getAge));assertTrue(Arrays.equals(persons,newPerson[]{newPerson("Larry",18),newPerson("Harry",18),newPerson("James",20),newPerson("David",30)}));

List排序Collections

JDK的Collections工具類提供了排序方法,可以方便使用。 對于實現Comparable的類進行排序:

//Collections.sort對于實現Comparable的類進行排序List<String>names=asList("Larry","Harry","James","David");Collections.sort(names);assertEquals(names,asList("David","Harry","James","Larry"));

提供Comparator進行排序:

//Collections.sort提供Comparator進行排序List<Person>persons2=asList(newPerson("Larry",18),newPerson("David",30),newPerson("James",20),newPerson("Harry",18));Collections.sort(persons2,Comparator.comparingInt(Person::getAge));assertEquals(persons2,asList(newPerson("Larry",18),newPerson("Harry",18),newPerson("James",20),newPerson("David",30)));

反序:只是把List反過來,并不代表一定是按照大小順序的:

//Collections.reverse反序names=asList("Larry","Harry","James","David");Collections.reverse(names);assertEquals(names,asList("David","James","Harry","Larry"));

成員方法

List排序

List接口有sort(Comparator<? super E> c)方法,可以實現對自身的排序,會影響自身的順序。

//List.sort排序names=asList("Larry","Harry","James","David");names.sort(Comparator.naturalOrder());assertEquals(names,asList("David","Harry","James","Larry"));

Stream排序

Stream提供了sorted()和sorted(Comparator<? super T> comparator)進行排序,會返回一個新的Stream。

//Stream.sorted排序names=asList("Larry","Harry","James","David");List<String>result=names.stream().sorted().collect(Collectors.toList());assertEquals(result,asList("David","Harry","James","Larry"));//Stream.sorted提供Comparator排序names=asList("Larry","Harry","James","David");result=names.stream().sorted(Comparator.naturalOrder()).collect(Collectors.toList());assertEquals(result,asList("David","Harry","James","Larry"));

方便對象排序的Comparator

單字段排序

對類的單字段進行排序很簡單,只要提供形如:

• Comparator.comparing(類名::屬性getter)

的Comparator就行了。如果需要倒序,就需要:

• Comparator.comparing(類名::屬性getter).reversed()

• 或Comparator.comparing(類名::屬性getter, Comparator.reverseorder())。

具體代碼使用(為了不破壞List的原有順序,我們都使用Stream來操作):

//單字段排序-升序List<Person>personList=asList(newPerson("Larry",18),newPerson("David",30),newPerson("David",3),newPerson("James",20),newPerson("Harry",18));List<Person>personResult=personList.stream().sorted(Comparator.comparing(Person::getName)).collect(Collectors.toList());assertEquals(personResult,asList(newPerson("David",30),newPerson("David",3),newPerson("Harry",18),newPerson("James",20),newPerson("Larry",18)));//單字段排序-倒序1personResult=personList.stream().sorted(Comparator.comparing(Person::getName).reversed()).collect(Collectors.toList());assertEquals(personResult,asList(newPerson("Larry",18),newPerson("James",20),newPerson("Harry",18),newPerson("David",30),newPerson("David",3)));//單字段排序-倒序2personResult=personList.stream().sorted(Comparator.comparing(Person::getName,Comparator.reverseOrder())).collect(Collectors.toList());assertEquals(personResult,asList(newPerson("Larry",18),newPerson("James",20),newPerson("Harry",18),newPerson("David",30),newPerson("David",3)));

多字段排序

多字段其實也很方便,只需要用thenComparing進行連接就可以: Comparator.comparing(類名::屬性一getter).thenComparing(類名::屬性二getter) 具體代碼使用例子如下:

//多字段排序-1升2升personResult=personList.stream().sorted(Comparator.comparing(Person::getName).thenComparing(Person::getAge)).collect(Collectors.toList());assertEquals(personResult,asList(newPerson("David",3),newPerson("David",30),newPerson("Harry",18),newPerson("James",20),newPerson("Larry",18)));//多字段排序-1升2倒personResult=personList.stream().sorted(Comparator.comparing(Person::getName).thenComparing(Person::getAge,Comparator.reverseOrder())).collect(Collectors.toList());assertEquals(personResult,asList(newPerson("David",30),newPerson("David",3),newPerson("Harry",18),newPerson("James",20),newPerson("Larry",18)));//多字段排序-1倒2升personResult=personList.stream().sorted(Comparator.comparing(Person::getName,Comparator.reverseOrder()).thenComparing(Person::getAge)).collect(Collectors.toList());assertEquals(personResult,asList(newPerson("Larry",18),newPerson("James",20),newPerson("Harry",18),newPerson("David",3),newPerson("David",30)));//多字段排序-1倒2倒personResult=personList.stream().sorted(Comparator.comparing(Person::getName,Comparator.reverseOrder()).thenComparing(Person::getAge,Comparator.reverseOrder())).collect(Collectors.toList());assertEquals(personResult,asList(newPerson("Larry",18),newPerson("James",20),newPerson("Harry",18),newPerson("David",30),newPerson("David",3)));

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