Java中Sorting知識點有哪些

這篇文章主要講解了“Java中Sorting知識點有哪些”，文中的講解內(nèi)容簡單清晰，易于學習與理解，下面請大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來研究和學習“Java中Sorting知識點有哪些”吧！

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兩個接口

Comparable

先上代碼：

package java.lang;

public interface Comparable<T> {  
    public int compareTo(T o);
}

可以看出這個接口只有一個方法，這個方法只有一個參數(shù)，實現(xiàn)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(xiàn)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(shù)int：

  • 返回正數(shù)，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(shù)，代表當前對象小于被比較的對象。

實現(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)：

public int compareTo(Date anotherDate) {
    long thisTime = getMillisOf(this);
    long anotherTime = getMillisOf(anotherDate);
    return (thisTime<anotherTime ? -1 : (thisTime==anotherTime ? 0 : 1));
}

需要注意的是，當我們自己去實現(xiàn)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(jié)果應該是相等的。

Comparator

還是先看代碼，看看接口定義吧：

package java.util;

@FunctionalInterface
public interface Comparator<T> {   
    int compare(T o1, T o2);    
}

它是一個函數(shù)式接口，它的compare方法有兩個參數(shù)，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(xiàn)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(yōu)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(qū)別。

  1. 兩者方法參數(shù)不同，Comparable只有一個參數(shù)，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(shù)就可以了；而Comparator的比較方法則有兩個參數(shù)，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(nèi)，我們可以稱之為內(nèi)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)，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(xiàn)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(xiàn)了數(shù)據(jù)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(tài)方法可以幫助我們直接對數(shù)組和List進行排序。

數(shù)組排序Arrays

Arrays的sort方法可以對已經(jīng)實現(xiàn)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,
        new String[]{"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 = new String[]{"z", "a", "d", "b"};
Arrays.sort(strings, 0, 3);
assertTrue(Arrays.equals(strings,
        new String[]{"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,
        new int[]{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(shù)組再進行排序，最終再合并結(jié)果。

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

對于沒有實現(xiàn)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(xiàn)Comparable接口的類Person如下：

import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;

@Data
@AllArgsConstructor
public class Person {
    private String name;
    private int age;
}

排序：

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

//Collections.sort對于實現(xiàn)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(
        new Person("Larry", 18),
        new Person("David", 30),
        new Person("James", 20),
        new Person("Harry", 18));
Collections.sort(persons2, Comparator.comparingInt(Person::getAge));
assertEquals(persons2, asList(
        new Person("Larry", 18),
        new Person("Harry", 18),
        new Person("James", 20),
        new Person("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(xiàn)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(
        new Person("Larry", 18),
        new Person("David", 30),
        new Person("David", 3),
        new Person("James", 20),
        new Person("Harry", 18));
List<Person> personResult = personList.stream()
        .sorted(Comparator.comparing(Person::getName))
        .collect(Collectors.toList());
assertEquals(personResult, asList(
        new Person("David", 30),
        new Person("David", 3),
        new Person("Harry", 18),
        new Person("James", 20),
        new Person("Larry", 18)));

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

感謝各位的閱讀，以上就是“Java中Sorting知識點有哪些”的內(nèi)容了，經(jīng)過本文的學習后，相信大家對Java中Sorting知識點有哪些這一問題有了更深刻的體會，具體使用情況還需要大家實踐驗證。這里是創(chuàng)新互聯(lián)，小編將為大家推送更多相關(guān)知識點的文章，歡迎關(guān)注！

網(wǎng)頁題目：Java中Sorting知識點有哪些
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