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  • Java集合框架实现自定义排序

    Java集合框架针对不同的数据结构提供了多种排序的方法,
    虽然很多时候我们可以自己实现排序,比如数组等,但是灵活的使用JDK提供的排序方法,可以提高开发效率,而且通常JDK的实现要比自己造的轮子性能更优化。

    1.使用Arrays对数组进行排序

    Java API对Arrays类的说明是:此类包含用来操作数组(比如排序和搜索)的各种方法。

    (1)使用Arrays排序

    Arrays使用非常简单,直接调用sort()即可:

    int[] arr = new int[] {5,8,-2,0,10}; 
    		Arrays.sort(arr);
    		for(int i=0;i<arr.length;i++){
    			System.out.print(arr[i]+",");
    		}
    				
    		char[] charArr = new char[] {'b','a','c','d','D'}; 
    		Arrays.sort(charArr);
    		for(int i=0;i<arr.length;i++){
    			System.out.print(charArr[i]+",");
    		}

    如果需要降序排序, 升序排序后逆序即可:

    Collections.reverse(Arrays.asList(arr)); 

    (2)Arrays.sort()的实现

    查看源码会发现,Arrays.sort()有许多重载的方法,如sort(int[] a)、sort(long[] a) 、sort(char[] a)等,

     public static void sort(int[] a) {
            DualPivotQuicksort.sort(a);
        }

    但最终都是调用了DualPivotQuicksort.sort(a)的方法,

    这是一个改进的快速排序,采用多路快速排序法,比单路快速排序法有更好的性能,
    并且根据数组长度不同会最终选择不同的排序实现,

    看一下这个方法的实现,这里不作展开:  

    public static void sort(char[] a) {
            sort(a, 0, a.length - 1);
        }
    	
     public static void sort(char[] a, int left, int right) {
            // Use counting sort on large arrays
            if (right - left > COUNTING_SORT_THRESHOLD_FOR_SHORT_OR_CHAR) {
                int[] count = new int[NUM_CHAR_VALUES];
    
                for (int i = left - 1; ++i <= right;
                    count[a[i]]++
                );
                for (int i = NUM_CHAR_VALUES, k = right + 1; k > left; ) {
                    while (count[--i] == 0);
                    char value = (char) i;
                    int s = count[i];
    
                    do {
                        a[--k] = value;
                    } while (--s > 0);
                }
            } else { // Use Dual-Pivot Quicksort on small arrays
                doSort(a, left, right);
            }
        }
    

      

    private static void doSort(char[] a, int left, int right) {
            // Use Quicksort on small arrays
            if (right - left < QUICKSORT_THRESHOLD) {
                sort(a, left, right, true);
                return;
            }	


    2.使用Comparator或Comparable进行自定义排序

    集合框架中,Collections工具类支持两种排序方法:

    Collections.sort(List<T> list);
    Collections.sort(List<T> list, Comparator<? super T> c)

    如果待排序的列表中是数字或者字符,可以直接使用Collections.sort(list);

    当需要排序的集合或数组不是单纯的数字型时,需要自己定义排序规则,实现一个Comparator比较器。

    下面了解一下Comparable和Comparator的应用。

    Comparable 是排序接口,一个类实现了Comparable接口,就意味着该类支持排序。 

    Comparable 的定义如下:

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

    接口中通过x.compareTo(y) 来比较x和y的大小。若返回负数,意味着x比y小;返回零,意味着x等于y;返回正数,意味着x大于y

    当然这里的大于等于小于的意义是要根据我们的排序规则来理解的

    Comparator是比较器接口,如果需要控制某个类的次序,而该类本身没有实现Comparable接口,也就是不支持排序,那么可以建立一个类需要实现Comparator接口即可,在这个接口里制定具体的排序规则,
    Comparator接口的定义如下:

    public interface Comparator<T> {
        int compare(T o1, T o2);
        boolean equals(Object obj);
    } 

    一个比较器类要实现Comparator接口一定要实现compareTo(T o1, T o2) 函数,如果没有必要,可以不去重写equals() 函数。
    因为在Object类中已经实现了equals(Object obj)函数方法。

    int compare(T o1, T o2)  和上面的x.compareTo(y)类似,定义排序规则后返回正数,零和负数分别代表大于,等于和小于。

    3.如何对HashMap的key或者value排序

    HashMap作为kay-value结构,本身是无序的,排序比较灵活,一般会通过一个list进行保存。

    下面的代码针对HashMap的key和value排序,提供几种实现的思路:

    (1)转换为key数组,按照key排序

    Object[] key_arr = hashmap.keySet().toArray();     
    Arrays.sort(key_arr);     
    for  (Object key : key_arr) {     
        Object value = hashmap.get(key);     
    }  

    (2)对HashMap的value进行排序

    /**
     * 针对HashMap的value进行排序 
     * @author Bingyue
     */
    public class HashMapSort {
    
    	public static void main(String[] args) {
            HashMap<String, Integer> map = new HashMap<String, Integer>(){{
                put("tom", 18);
                put("jack", 25);
                put("susan", 20);
                put("rose", 38);
            }};
             
            ValueComparator cmptor = new ValueComparator(map);  
            /**
             * 转换为有序的TreeMap进行输出
             */
            TreeMap<String, Integer> sorted_map = new TreeMap<String, Integer>(cmptor);
            sorted_map.putAll(map);
             
            for(String sortedkey : sorted_map.keySet()){
                System.out.println(sortedkey+map.get(sortedkey));
            }
            /**
             * 转换为有序的list进行排序
             */
            List<String> keys = new ArrayList<String>(map.keySet());
            Collections.sort(keys, cmptor);
            for(String key : keys) {
            	 System.out.println(key+map.get(key));
            }
        }
        static class ValueComparator implements Comparator<String> {
            HashMap<String, Integer> base_map;
            public ValueComparator(HashMap<String, Integer> base_map) {
                this.base_map = base_map;
            }
            public int compare(String arg0, String arg1) {
                if (!base_map.containsKey(arg0) || !base_map.containsKey(arg1)) {
                    return 0;
                }
                //按照value从小到大排序
                if (base_map.get(arg0) < base_map.get(arg1)) {
                    return -1;
                } else if (base_map.get(arg0) == base_map.get(arg1)) {
                    return 0;
                } else {
                    return 1;
                }
            }
        }
    }
    

    输出:

    tom18     
    susan20   
    jack25    
    rose38   
    tom18   
    susan20  
    jack25    
    rose38    

    4.通过Comparator自定义实体排序

    如果你的List包装的是基本类型或者String,只要Collections.sort(list)即可,
    但是如果list中保存的是实体bean等,就需要自己定义排序规则。

    Java可以对ArrayList中的对象按照该对象某属性排序,下面的操作实现对Person实体列表的排序:

    (1)定义Person实体类

    public class Person{
         String name;
         int age; 
     public Person(String name,int age){
         this.name = name;
         this.age = age;  
     }
    
     public int getAge() {
         return age;
     } 
     public void setAge(int age) {
         this.age = age;
     }
     public String getName() {
         return name;
     }
     public void setName(String name) {
         this.name = name;
     } 
    } 

    (2)实现Comparator接口,编写排序规则

    public class Mycomparator implements Comparator{
    // 实现Comparator接口,也就是定义排序规则 public int compare(Object o1,Object o2) { Person p1=(Person)o1; Person p2=(Person)o2; if(p1.age<p2.age) return 1; else return 0; } } 


    (3)测试排序

    public class ListSort {
         public static void main(String[] args){
             ArrayList list = new ArrayList();
             list.add(new Person("lcl",28));
             list.add(new Person("fx",23));
             list.add(new Person("wqx",29));
             Comparator comp = new Mycomparator();
             Collections.sort(list,comp); 
             for(int i = 0;i<list.size();i++){
                 Person p = (Person)list.get(i);
                 System.out.println(p.getName());
             } 
       
         }
     
    }
    

      

    参考 

    java中HashMap,LinkedHashMap,TreeMap,HashTable的区别

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