.NET Framework System.Array.Sort 数组类，加深对 IComparer、IComparable 以及泛型委托、匿名方法、Lambda 表达式的理解

本文内容

• 自定义类
• Array.Sort
• 参考资料

System.Array.Sort 有很多对集合的操作，比如排序，查找，克隆等等，你可以利用这个类加深对 IComparer、IComparable 以及泛型委托、匿名方法、Lambda 表达式的理解。

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自定义类

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自定义两个类：Person 和 PersonComparer 。后面会用到这两个类。

自定义 Person 类

Person 类有两个属性：FirstName 和 LastName，重构了 ToString 方法。该类还继承 IComparable 接口，实现了 CompareTo 方法，会在后面 Array.Sort 方法中用到。如下所示：

public class Person : IComparable
{
    public Person()
    {

    }

    public Person(string firstname, string lastname)
    {
        this.FirstName = firstname;
        this.LastName = lastname;
    }

    public string FirstName { get; set; }

    public string LastName { get; set; }

    public override string ToString()
    {
        return string.Format("{0} {1}", FirstName, LastName);
    }

    public int CompareTo(object obj)
    {
        Person other = obj as Person;
        return this.LastName.CompareTo(other.LastName);
    }
}

说明：CompareTo 方法，它提供了默认比较，按 LastName 升序排序。

自定义 PersonComparer  类

该类内部定义了一个比较类型，可以按 FirstName 或 LastName 比较，并且都是升序排序。PersonComparer 类同时继承 IComparer 接口的非泛型形式和泛型形式，实现了它们相应的 Compare 方法，该方法会在 Array.Sort 中用到。如下所示：

public class PersonComparer : IComparer, IComparer<Person>
{
    public enum PersonCompareType
    {
        FirstName,
        LastName
    }

    private PersonCompareType compareType;

    public PersonComparer(PersonCompareType compareType)
    {
        this.compareType = compareType;
    }

    public int Compare(object x, object y)
    {
        Person p1 = x as Person;
        Person p2 = y as Person;
        switch (compareType)
        {
            case PersonCompareType.FirstName:
                return p1.FirstName.CompareTo(p2.FirstName);
            case PersonCompareType.LastName:
                return p1.LastName.CompareTo(p2.LastName);
            default:
                throw new ArgumentException("unexpected compare type");
        }
    }
    public int Compare(Person x, Person y)
    {
        Person p1 = x;
        Person p2 = y;
        switch (compareType)
        {
            case PersonCompareType.FirstName:
                return p1.FirstName.CompareTo(p2.FirstName);
            case PersonCompareType.LastName:
                return p1.LastName.CompareTo(p2.LastName);
            default:
                throw new ArgumentException("unexpected compare type");
        }
    }
}

Array.Sort

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Array.Sort 有 17 个“重载”，如下所示：

Sort(Array)
Sort(Array, Array)
Sort(Array, IComparer)
Sort(Array, Array, IComparer)
Sort(Array, Int32, Int32)
Sort(Array, Array, Int32, Int32)
Sort(Array, Int32, Int32, IComparer)
Sort(Array, Array, Int32, Int32, IComparer)
Sort<T>(T[])
Sort<T>(T[], IComparer<T>)
Sort<T>(T[], Comparison<T>)
Sort<T>(T[], Int32, Int32)
Sort<T>(T[], Int32, Int32, IComparer<T>)
Sort<TKey, TValue>(TKey[], TValue[])
Sort<TKey, TValue>(TKey[], TValue[], IComparer<TKey>)
Sort<TKey, TValue>(TKey[], TValue[], Int32, Int32)
Sort<TKey, TValue>(TKey[], TValue[], Int32, Int32, IComparer<TKey>)

从它们的参数，你可以先想象一下：

• 这些方法可以分成非泛型形式和泛型形式，也就是每个非泛型形式基本都会对应一个泛型形式；
• 如果我们要对一个集合排序，肯定是要比较的，并且默认排序，一般是升序，当然也可以是降序；
• 如果集合是字符串，那很好办，几乎不需要做什么；
• 可如果集合是对象，那我们就必须指定两个对象之间如何比较；
• 如果有两个集合，一个集合是当键，另一个集合是当值，用键为值排序，这当然也是可以的，比如 Sort<TKey, TValue>；
• 针对不同的场景，可以指定不同的比较方式，比如，参数中带 ICompare 的。可以指定按 LastName 升序或降序，或 FirstName 升序或降序 。

如果集合仅仅是字符串数组，那很好办，如下代码所示，按升序排序：

string[] names = { "Emerson Fittipaldi", "Niki Lauda", "Ayrton Senna", "Michael Schumacher" };
Array.Sort(names);

但外国人的姓在后面，要按我们的习惯如何按姓排序？字符串数组肯定不行，这就需要自定义的 Person 类了，假设有如下 Person 数组：

Person[] persons = {
    new Person("Emerson", "Fittipaldi"),
    new Person("Niki", "Lauda"),
    new Person("Ayrton", "Senna"),
    new Person("Michael", "Schumacher")
};

采用 Sort(Array) 这个方法，按姓的升序排序，如下代码所示：

Array.Sort(persons);

因为定义 Person 类时，继承了 IComparer 接口，并实现了 CompareTo 方法，里面规定了按姓 LastName 比较，并且是升序，所以 Array.Sort 方法就知道如何排序了。

如果有时需要按 FirstName 排序，有时用 LastName，怎么办？这就需要自定义的类 PersonComparer。采用 Sort(Array, IComparer) 这个方法，代码如下所示：

Array.Sort(persons, new PersonComparer(PersonComparer.PersonCompareType.FirstName));

Console.WriteLine("Sort By First Name:");
foreach (Person p in persons)
{
    Console.WriteLine("     " + p);
}

Array.Sort(persons, new PersonComparer(PersonComparer.PersonCompareType.LastName));

Console.WriteLine("Sort By Last Name:");
foreach (Person p in persons)
{
    Console.WriteLine("     " + p);
}

结果：

Sort By First Name:
     Ayrton Senna
     Emerson Fittipaldi
     Michael Schumacher
     Niki Lauda
Sort By Last Name:
     Emerson Fittipaldi
     Niki Lauda
     Michael Schumacher
     Ayrton Senna

 

如果我们事先未定义 PersonComparer 类，也没问题，可以采用 Sort<T>(T[], Comparison<T>) 这个方法，参数 Comparison<T> 是 .Net 提供的泛型委托，这意味着我们可以用匿名方法或 Lambda 表达式来规定 Person 如何比较，采用匿名方法如下所示：

Array.Sort(persons,
    delegate(Person p1, Person p2)
    {
        return p1.FirstName.CompareTo(p2.FirstName);
    });

Array.Sort(persons,
    delegate(Person p1, Person p2)
    {
        return p1.LastName.CompareTo(p2.LastName);
    });

或采用 Lambda 表达式形式：

Array.Sort(persons, (p1, p2) => p1.FirstName.CompareTo(p2.FirstName));

Array.Sort(persons, (p1, p2) => p1.LastName.CompareTo(p2.LastName));

如果有两个集合，让其中一个集合为另一个集合排序呢？若有两个 Person 集合，一模一样，只是一个当键，另一个当值，用键为值排序，如下代码所示：

Person[] personKeys = {
    new Person("Emerson", "Fittipaldi"),
    new Person("Niki", "Lauda"),
    new Person("Ayrton", "Senna"),
    new Person("Michael", "Schumacher")
};
Person[] personValues = {
    new Person("Emerson", "Fittipaldi"),
    new Person("Niki", "Lauda"),
    new Person("Ayrton", "Senna"),
    new Person("Michael", "Schumacher")
};

Array.Sort<Person, Person>(personKeys, personValues);
Array.Sort<Person, Person>(personKeys, personValues, new PersonComparer(PersonComparer.PersonCompareType.FirstName));

其中，

• Sort 有两个参数的泛型方法，personValues 会按 personKeys 的 LastName 按升序排序。这是默认的；
• Sort 有三个参数的泛型方法，personValues 会按 personKeys 的 FirstName 按升序排序。

Array 中的其他方法，像 BinarySearch、Find 相关和 indexOf 相关，跟 Sort 用法类似，因为它们的参数大都是 IComparer、IComparable 以及泛型委托。

参考资料

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• .NET Framework System.Array

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