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Java提高十五：容器元素比较Comparable&Comparator深入分析

我们经常用容器来存放元素，通常而言我们是不关系容器中的元素是否有序，但有些场景可能要求容器中的元素是有序的，这个时候用ArrayList LinkedList Hashtable HashMap HashSet 这些容器本身存放的时候就没有办法做到了，这个时候我们有两种思路：第一种思路：对刚刚我们提到的容器类的元素从新排序后存放，就是后面我们要介绍的利用Collections.sort 方法进行排序，第二种思路：是容器在添加元素的时候就进行大小的比较从而来保证元素的排序。下面我开始来详细介绍本节内容。

一、排序概念

在讲解上面的知识点前，我们首先需要知道最基础的知识，即什么是排序？

排序：将一组数据按照某种规则进行排列顺序。

1、规则：

基本数据类型：如数据，就是日常的大小顺序
引用数据类型：

内置类（String，Integer等）：内部已经指定好规则，直接使用即可。
自定义的类：需要按业务规则排序。

2、顺序：

升序：从小到大
降序：从大到小

3、排列：算法，如：冒泡、选择、插入、shell、堆排序等等

二、冒泡排序

上面说到排序的时候算法有很多种，那么这里我们介绍最简单的一种，即：冒泡排序。

我们将会三个版本来进行演练：

简易版：简单
优化版：减少每趟次数
最终版：考虑有序，减少趟数

简易版：

import java.util.Arrays;


public class BubbleSort1 {

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr ={9,8,7,6,5};        
        sort(arr);
        
    }
    //第一版本，很简单
    public static void sort(int[] arr){
        int len =arr.length;
        for(int j=0;j<len-1;j++){
            System.out.println("第"+(j+1)+"趟");
            for(int i=0;i<len-1;i++){
                System.out.print("第"+(i+1)+"次");
                if(arr[i]>arr[i+1]){
                    int temp = arr[i];
                    arr[i] =arr[i+1];
                    arr[i+1] =temp;
                }
                System.out.println(Arrays.toString(arr));
            }
        }
    }
    public static void sortSecond(int[] arr){
        System.out.println("第一趟");
        for(int i=0;i<arr.length-1;i++){
            System.out.print("第"+(i+1)+"次");
            if(arr[i]>arr[i+1]){
                int temp = arr[i];
                arr[i] =arr[i+1];
                arr[i+1] =temp;
            }
            System.out.println(Arrays.toString(arr));
        }
        System.out.println("第二趟");
        for(int i=0;i<arr.length-1;i++){
            System.out.print("第"+(i+1)+"次");
            if(arr[i]>arr[i+1]){
                int temp = arr[i];
                arr[i] =arr[i+1];
                arr[i+1] =temp;
            }
            System.out.println(Arrays.toString(arr));
        }
        System.out.println("第三趟");
        for(int i=0;i<arr.length-1;i++){
            System.out.print("第"+(i+1)+"次");
            if(arr[i]>arr[i+1]){
                int temp = arr[i];
                arr[i] =arr[i+1];
                arr[i+1] =temp;
            }
            System.out.println(Arrays.toString(arr));
        }
        System.out.println("第四趟");
        for(int i=0;i<arr.length-1;i++){
            System.out.print("第"+(i+1)+"次");
            if(arr[i]>arr[i+1]){
                int temp = arr[i];
                arr[i] =arr[i+1];
                arr[i+1] =temp;
            }
            System.out.println(Arrays.toString(arr));
        }
    
    }
    
    
    public static void sortFirst(int[] arr){
        System.out.println("第一趟");
        for(int i=0;i<arr.length-1;i++){
            System.out.print("第"+(i+1)+"次");
            if(arr[i]>arr[i+1]){
                int temp = arr[i];
                arr[i] =arr[i+1];
                arr[i+1] =temp;
            }
            System.out.println(Arrays.toString(arr));
        }
        
        /*
        //第一趟 第一次
        System.out.println("第一趟 第一次");
        int i=0;
        if(arr[i]>arr[i+1]){
            int temp = arr[i];
            arr[i] =arr[i+1];
            arr[i+1] =temp;
        }
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
        System.out.println("第一趟 第二次");
        i++;
        if(arr[i]>arr[i+1]){
            int temp = arr[i];
            arr[i] =arr[i+1];
            arr[i+1] =temp;
        }
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
        
        System.out.println("第一趟 第三次");
        i++;
        if(arr[i]>arr[i+1]){
            int temp = arr[i];
            arr[i] =arr[i+1];
            arr[i+1] =temp;
        }
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
        
        System.out.println("第一趟 第四次");
        i++;
        if(arr[i]>arr[i+1]){
            int temp = arr[i];
            arr[i] =arr[i+1];
            arr[i+1] =temp;
        }
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
        
        */
    }

}

说明：即每个元素需要和后面的元素比较arr.length -1 次；那么arr.length 个元素，需要进行arr.length -1 趟比较，于是就有了上面的代码。

优化版本：

package com.bjsxt.sort.bubble;

import java.util.Arrays;

public class BubbleSort2 {

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr ={9,8,7,6,5};        
        sort(arr);
    }
    //第二版本，减少每一趟的次数
    public static void sort(int[] arr){
            int len =arr.length;
            for(int j=0;j<len-1;j++){ //趟数
                System.out.println("第"+(j+1)+"趟");
                for(int i=0;i<len-1-j;i++){ //次数
                    System.out.print("第"+(i+1)+"次");
                    if(arr[i]>arr[i+1]){
                        int temp = arr[i];
                        arr[i] =arr[i+1];
                        arr[i+1] =temp;
                    }
                    System.out.println(Arrays.toString(arr));
                }
            }
        }

}

说明：即在每一趟元素比较的时候，其和每个元素比较的次数应该是不需要去重复进行前面比较过的，因此需要减少每趟比较的次数，即：地刺循环的时候变成了arr.length-1-j.

最终版本：

package com.bjsxt.sort.bubble;

import java.util.Arrays;

/**
 * 最终版本：考虑存在顺序
 * @author Administrator
 *
 */
public class BubbleSort {

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {        
        int[] arr ={1,2,9,3,4};
        sort1(arr);

        System.out.println("==========final============");
        arr =new int[]{9,1,2,3,4};
        sortFinal(arr);
    }
    //第二版本，减少每一趟的次数
    public static void sortFinal(int[] arr){
            boolean sorted= true;
            int len =arr.length;
            for(int j=0;j<len-1;j++){ //趟数
                sorted =true; //假定有序
                for(int i=0;i<len-1-j;i++){ //次数
                    if(arr[i]>arr[i+1]){
                        int temp = arr[i];
                        arr[i] =arr[i+1];
                        arr[i+1] =temp;
                        sorted =false; //假定失败
                    }
                    System.out.println(Arrays.toString(arr));
                }
                if(sorted){ //减少趟数
                    break;
                }
            }
        }

    //第二版本，减少每一趟的次数
    public static void sort1(int[] arr){
            int len =arr.length;
            for(int j=0;j<len-1;j++){ //趟数
                System.out.println("第"+(j+1)+"趟");
                for(int i=0;i<len-1-j;i++){ //次数
                    System.out.print("第"+(i+1)+"次");
                    if(arr[i]>arr[i+1]){
                        int temp = arr[i];
                        arr[i] =arr[i+1];
                        arr[i+1] =temp;
                    }
                    System.out.println(Arrays.toString(arr));
                }
            }
        }

}

说明：即如果有序了，则不需要进行比较了。

三、TreeSet 和 TreeMap

在讲解TreeSet 和 TreeMap 前，我们要先介绍Comparable接口：

“排序”的实体类都实现了java.lang.Comparable 接口，Comparable 接口中只有一个方法，即：public int compareTo(T o); 0 相等正数负数
实现了Comparable接口的类通过实现了的compareTo 方法从而确定该类对象的排序方式。

1、内置类：

Integer:

public final class Integer extends Number implements Comparable<Integer> {
    //......

     public int compareTo(Integer anotherInteger) {
    int thisVal = this.value;
    int anotherVal = anotherInteger.value;
    return (thisVal<anotherVal ? -1 : (thisVal==anotherVal ? 0 : 1));
    }

}

Character:

public final
class Character extends Object implements java.io.Serializable, Comparable<Character> {

public int compareTo(Character anotherCharacter) {
        return this.value - anotherCharacter.value;
    }

}

String:

public final class String
    implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence{

public int compareTo(String anotherString) {
    int len1 = count;
    int len2 = anotherString.count;
    int n = Math.min(len1, len2);
    char v1[] = value;
    char v2[] = anotherString.value;
    int i = offset;
    int j = anotherString.offset;

    if (i == j) {
        int k = i;
        int lim = n + i;
        while (k < lim) {
        char c1 = v1[k];
        char c2 = v2[k];
        if (c1 != c2) {
            return c1 - c2;
        }
        k++;
        }
    } else {
        while (n-- != 0) {
        char c1 = v1[i++];
        char c2 = v2[j++];
        if (c1 != c2) {
            return c1 - c2;
        }
        }
    }
    return len1 - len2;
    }

}

Date;

public class Date
    implements java.io.Serializable, Cloneable, Comparable<Date>
{
   public int compareTo(Date anotherDate) {
    long thisTime = getMillisOf(this);
    long anotherTime = getMillisOf(anotherDate);
    return (thisTime<anotherTime ? -1 : (thisTime==anotherTime ? 0 : 1));
    }
}

总结：

/**
 * 内置引用数据类型(常用)的比较
 * @author Administrator
 *
 */
public class Demo01 {

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        Integer  a ; //根据基本数据类型大小
        Character ch; //根据Unicode编码顺序
        String str="abc"; //如果其中一个是例外一个起始开始的子串，返回长度之差
        String str2 ="abcd123";  //否则返回第一个不相等的unicode码之差
        System.out.println(str.compareTo(str2));
        str ="abc";
        str2 ="aad";
        System.out.println(str.compareTo(str2));
        
        
        java.util.Date d ;  //根据日期的长整形数比较
    }

}

2、内置类集合数组排序

String:

import java.util.Arrays;

public class Demo02 {

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        String[] arr ={"a","abcd","abc","def"};
        //从到小排序 降序
        boolean sorted= true;
        int len =arr.length;
        for(int j=0;j<len-1;j++){ //趟数
            sorted =true; //假定有序
            for(int i=0;i<len-1-j;i++){ //次数
                if(((Comparable)arr[i]).compareTo(arr[i+1])<0){
                    String temp = arr[i];
                    arr[i] =arr[i+1];
                    arr[i+1] =temp;
                    sorted =false; //假定失败
                }
            }
            if(sorted){ //减少趟数
                break;
            }
        }
        
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }

}

Date:

import java.util.Arrays;
import java.util.Date;

public class Demo03 {

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        Date[] arr =new Date[3];
        arr[0] =new Date();
        arr[1] =new Date(System.currentTimeMillis()-1000*60*60);
        arr[2] =new Date(System.currentTimeMillis()+1000*60*60);
        //降序
        
        //从大到小排序 降序
            boolean sorted= true;
            int len =arr.length;
            for(int j=0;j<len-1;j++){ //趟数
                sorted =true; //假定有序
                for(int i=0;i<len-1-j;i++){ //次数
                    if(((Comparable)arr[i]).compareTo(arr[i+1])<0){
                        Date temp = arr[i];
                        arr[i] =arr[i+1];
                        arr[i+1] =temp;
                        sorted =false; //假定失败
                    }
                }
                if(sorted){ //减少趟数
                    break;
                }
            }
            
            System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }

}

可以看到我们可以抽出工具类来，因为大部分代码是一样的，抽出工具类，则需要考虑可以放多种数据类型，因此会考虑到泛型和Object[] 来存放，工具类如下：

import java.util.Comparator;
import java.util.List;



/**
 * 排序
 * @author Administrator
 *
 */
public class Utils {
    /**
     * List的排序+比较器
     * @param list
     * @param com
     */
    public static  <T> void sort(List<T> list,Comparator<T> com){
        //第一步:转成数组
        Object[] arr =list.toArray();
        sort(arr,com);
        //第二步:改变容器中对应的值
        for(int i=0;i<arr.length;i++){
            list.set(i, (T)(arr[i]));
        }
    }
    
    
    /**
     * 数组的排序 （降序）+Comparator接口
     * @param arr
     */
    public static <T> void sort(Object[] arr,Comparator<T> com){
        //从大到小排序 降序
            boolean sorted= true;
            int len =arr.length;
            for(int j=0;j<len-1;j++){ //趟数
                sorted =true; //假定有序
                for(int i=0;i<len-1-j;i++){ //次数
                    if(com.compare((T)arr[i], (T)arr[i+1])<0){
                        Object temp = arr[i];
                        arr[i] =arr[i+1];
                        arr[i+1] =temp;
                        sorted =false; //假定失败
                    }
                }
                if(sorted){ //减少趟数
                    break;
                }
            }
    }
    
    
    
    /**
     * 容器排序 (使用泛型方法)
     */
    public static <T extends Comparable<T>> void sort(List<T> list){
        //第一步:转成数组
        Object[] arr =list.toArray();
        sort(arr);
        //第二步:改变容器中对应的值
        for(int i=0;i<arr.length;i++){
            list.set(i, (T)(arr[i]));
        }
        
    }
    
    
    /**
     * 数组排序 (使用泛型方法)
     */
    public static <T extends Comparable<T>> void sort(T[] arr){
        //从大到小排序 降序
        boolean sorted= true;
        int len =arr.length;
        for(int j=0;j<len-1;j++){ //趟数
            sorted =true; //假定有序
            for(int i=0;i<len-1-j;i++){ //次数
                if(((Comparable)arr[i]).compareTo(arr[i+1])<0){
                    T temp = arr[i];
                    arr[i] =arr[i+1];
                    arr[i+1] =temp;
                    sorted =false; //假定失败
                }
            }
            if(sorted){ //减少趟数
                break;
            }
        }
    }    
    
    /**
     * 数组的排序 （降序）
     * @param arr
     */
    public static void sort(Object[] arr){
        //从大到小排序 降序
        boolean sorted= true;
        int len =arr.length;
        for(int j=0;j<len-1;j++){ //趟数
            sorted =true; //假定有序
            for(int i=0;i<len-1-j;i++){ //次数
                if(((Comparable)arr[i]).compareTo(arr[i+1])<0){
                    Object temp = arr[i];
                    arr[i] =arr[i+1];
                    arr[i+1] =temp;
                    sorted =false; //假定失败
                }
            }
            if(sorted){ //减少趟数
                break;
            }
        }
        
    }
    
    
}

然后接下来，我们使用我们的工具类进行排序操作：

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.Date;
import java.util.List;

public class Demo04 {

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        Date[] arr =new Date[3];
        arr[0] =new Date();
        arr[1] =new Date(System.currentTimeMillis()-1000*60*60);
        arr[2] =new Date(System.currentTimeMillis()+1000*60*60);
        Utils.sort(arr); //降序
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
        
        
        //字符串
        String[] arr2 ={"a","abcd","abc","def"};
        Utils.sort(arr2);
        System.out.println(Arrays.toString(arr2));
        
        
        System.out.println("==========List排序===========");
        //存放容器中
        List<String> list =new ArrayList<String>();
        list.add("a");
        list.add("abcd");
        list.add("abc");
        list.add("def");
        Utils.sort(list);
        System.out.println(list);
        
        
        
        
        System.out.println("==========使用Comparator 排序数组===============");
        arr2 =new String[]{"a","abcd","abc","def"};
        Utils.sort(arr2,new StringComp());
        System.out.println(Arrays.toString(arr2));
        
        System.out.println("==========List排序+比较器===========");
        list =new ArrayList<String>();
        list.add("a");
        list.add("abcd");
        list.add("abc");
        list.add("def");
        Utils.sort(list,new StringComp());
        System.out.println(list);
        
    }

}

/**
 * 排序规则的业务类
 * @author Administrator
 *
 */
public class StringComp  implements java.util.Comparator<String>{
    
    /**
     * 按长度比较大小 
     * 正数 >
     * 负数 <
     * 0 ==
     */
    @Override
    public int compare(String o1, String o2) {
        int len1 =o1.length();
        int len2 =o2.length();        
        return -(len1-len2);
    }
    

}

上面我们使用的是自己定义的工具类，下面我们使用JDK 提供的工具类进行排序操作：

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;

/**
 * 使用Collections对容器的比较
 * 1、 public static <T> void sort(List<T> list, Comparator<? super T> c)  
 * 2、public static <T extends Comparable<? super T>> void sort(List<T> list)  
 * void sort(List<T> list)
 * @author Administrator
 *
 */
public class Demo05 {

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list =new ArrayList<String>();
        list.add("a");
        list.add("abcd");
        list.add("abc");
        list.add("def");
        Collections.sort(list,new StringComp());
        System.out.println(list);
        
        
        list =new ArrayList<String>();
        list.add("a");
        list.add("abcd");
        list.add("abc");
        list.add("def");
        Collections.sort(list);
        System.out.println(list);
        
        
    }

}

3、自定义类数据类型的排序

对于自定义的数据类型排序，两种方法:1.实体类实现java.lang.Comparable + compareTo 2.业务排序类实现java.util.Comparator + compare 方法

第二种方法，可以达到解耦的目的，比如实体类是一个calss 文件或者是其它部件提供的实体类等，可以通过定义业务排序类达到排序，更加灵活。

实例一：Comparable 实现排序

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;

/**
 * 新闻条目实体类
 * @author Administrator
 *
 */
public class NewsItem implements java.lang.Comparable<NewsItem>{
    //标题
    private String title;
    //点击量
    private int hits;
    //时间
    private Date pubTime;
    public NewsItem() {
    }
    
    
    public NewsItem(String title, int hits, Date pubTime) {
        super();
        this.title = title;
        this.hits = hits;
        this.pubTime = pubTime;
    }


    public String getTitle() {
        return title;
    }
    public void setTitle(String title) {
        this.title = title;
    }
    public int getHits() {
        return hits;
    }
    public void setHits(int hits) {
        this.hits = hits;
    }
    public Date getPubTime() {
        return pubTime;
    }
    public void setPubTime(Date pubTime) {
        this.pubTime = pubTime;
    }

    //时间降序 +点击量升序+标题降序
    @Override
    public int compareTo(NewsItem o) {
        int result =0;
        //比较 时间
        result =-this.pubTime.compareTo(o.pubTime); //降序
        if(0==result){ //时间相同
            //点击量 
            result =this.hits-o.hits; //升序
            if(0==result){ //点击量相同
                 //标题
                result=-this.title.compareTo(o.title);//降序
            }
        }        
        
        return result;
    }
    
    @Override
    public String toString() {
        StringBuilder sb =new StringBuilder();
        sb.append("标题:").append(this.title);
        sb.append(",时间:").append(new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss").format(this.pubTime));
        sb.append(",点击量:").append(this.hits).append("
");
        return sb.toString();
    }

    
}

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.Date;
import java.util.List;

import com.bjsxt.sort.innerType.Utils;

/**
 * 使用Collections
 * @author Administrator
 *
 */
public class NewsItemApp {

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        List<NewsItem> news=new ArrayList<NewsItem>();
        news.add(new NewsItem("美国后怕了，逃跑了悲剧了",50,new Date(System.currentTimeMillis()-1000*60*60)));
        news.add(new NewsItem("中国登上钓鱼岛了，全国欢呼了",100,new Date()));
        news.add(new NewsItem("小日本终于听话了，泪流满面笑了",60,new Date(System.currentTimeMillis()-1000*60*60)));
        System.out.println("排序前:"+news);        
        //排序
        //Collections.sort(news);    
        Utils.sort(news);
        System.out.println("排序后"+news);
        
        
        
    }

}

实例二：Comparator 实现排序

/**
 * 实体类
 * @author Administrator
 *
 */
public class Goods {
    //商品名称
    private String name;
    //价格
    private double price;
    //收藏量
    private int fav;
    public Goods() {
        // TODO Auto-generated constructor stub
    }
    
    
    
    public Goods(String name, double price, int fav) {
        super();
        this.name = name;
        this.price = price;
        this.fav = fav;
    }



    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public double getPrice() {
        return price;
    }
    public void setPrice(double price) {
        this.price = price;
    }
    public int getFav() {
        return fav;
    }
    public void setFav(int fav) {
        this.fav = fav;
    }
    
    
    @Override
    public String toString() {
        return "商品名:"+name+",收藏量"+this.fav+",价格:"+this.price+"
";
    }
}

/**
 * 按收藏量排序的业务类 （升序）
 * @author Administrator
 *
 */
public class GoodsFavComp implements java.util.Comparator<Goods> {

    @Override
    public int compare(Goods o1, Goods o2) {
        return o1.getFav()-o2.getFav();
    }

}

/**
 * 按价格排序的业务类 （降序）
 * @author Administrator
 *
 */
public class GoodsPriceComp implements java.util.Comparator<Goods> {

    @Override
    public int compare(Goods o1, Goods o2) {
        return -(o1.getPrice()-o2.getPrice()>0?1:(o1.getPrice()==o2.getPrice()?0:-1));
    }

}

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;

public class GoodsApp {

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        List<Goods> list =new ArrayList<Goods>();
        list.add(new Goods("老马视频",100,2000));
        list.add(new Goods("老高视频",50,2000));
        list.add(new Goods("老裴视频",1000,1000));
        System.out.println("排序前:"+list);
    //    Collections.sort(list,new GoodsPriceComp());
        Collections.sort(list,new GoodsFavComp());
        System.out.println("排序后:"+list);
    }

}

4、TreeSet TreeMap

TreeMap:确保key可以排序或者提供灵活的比较器
TreeSet：确保元素实体可以排序或者提供灵活比较器

Treeset 数据中的元素是排序的并且不能够重复，也是实现了Set接口，但和实现了Set接口的HashSet的是不同的，HashSet 是无序，也不可重复。都是不可以重复，但是它们判断的条件是不一样的，HashSet 的前面我们说到过，其元素中的类型时一定要实现hashCode 和equals 的方法来达到去重的目的，但是TreeSet 不一定要实现这两个方法，是通过比较器来实现的去重，即要么Comparable or Comparator 当元素比较返回值为0 即相等重复。

样例；

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;

public class Person {
    private final String name;//名称
    private final int handsome;//帅气指数
    
    public Person() {
        name =null;
        handsome =0;
    }

    public Person(String name, int handsome) {
        super();
        this.name = name;
        this.handsome = handsome;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    

    public int getHandsome() {
        return handsome;
    }

    
    
    @Override
    public String toString() {
        return "姓名:"+this.name+",帅气指数:"+this.handsome+"
";
    }
    
    

}

import java.util.TreeSet;
/**
 * 提供了 解耦的方式:业务排序类
 * @author Administrator
 *
 */
public class TreeSetDemo {

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        Person p1 =new Person("您",100);
        Person p2 =new Person("刘德华",1000);
        Person p3 =new Person("梁朝伟",1200);
        Person p4 =new Person("老裴",50);
        
        //依次存放到TreeSet容器中,使用排序的业务类(匿名内部类)
        TreeSet<Person> persons =new TreeSet<Person>(
                    new java.util.Comparator<Person>(){

                        @Override
                        public int compare(Person o1, Person o2) {
                            return -(o1.getHandsome()-o2.getHandsome());
                        }
                        
                    }
                );
        persons.add(p1);
        //TreeSet 在添加数据时排序
        persons.add(p2);
        persons.add(p3);
        persons.add(p4);
        
        System.out.println(persons);
        
        /*
        //改变数据
        p4.setHandsome(100);
        p4.setName("您");
        */ 
        //p4 与p1 内容重复 
        System.out.println(persons);
        
    }

}

注意点：在添加数据的时候进行排序，数据更改不会影响到原来的顺序，不要改变数据，否则可能重复。

样例2；采用实体类实现了Comparable接口：

public class Worker implements java.lang.Comparable<Worker> {
    //工种
    private String type;
    //工资
    private double salary;
    public Worker() {
        // TODO Auto-generated constructor stub
    }
    
    
    public Worker(String type, double salary) {
        super();
        this.type = type;
        this.salary = salary;
    }


    public String getType() {
        return type;
    }
    public void setType(String type) {
        this.type = type;
    }
    public double getSalary() {
        return salary;
    }
    public void setSalary(double salary) {
        this.salary = salary;
    }

    /**
     * 按工资升序
     */
    @Override
    public int compareTo(Worker o) {
        return this.salary>o.salary?1:( this.salary==o.salary?0:-1);
    }
    
    @Override
    public String toString() {
        return "工种:"+this.type+",工资:"+this.salary+"
";
    }
    
}

import java.util.TreeSet;
/**
 * 实体类实现Comparable 接口的应用
 * @author Administrator
 *
 */
public class TreeSetDemo2 {

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        Worker w1 =new Worker("垃圾回收员",12000);
        Worker w2 =new Worker("农民工",8000);
        Worker w3 =new Worker("程序猿",5000);
        
        TreeSet<Worker> employees =new TreeSet<Worker>();
        employees.add(w1);
        employees.add(w2);
        employees.add(w3);
        System.out.println(employees);
        
    }

}

最后TreeMap的演示：

import java.util.Set;
import java.util.TreeMap;

public class TreeMapDemo {

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        Person p1 =new Person("您",100);
        Person p2 =new Person("刘德华",1000);
        Person p3 =new Person("梁朝伟",1200);
        Person p4 =new Person("老裴",50);
        
        TreeMap<Person,String> map =new TreeMap<Person,String>(new java.util.Comparator<Person>(){

            @Override
            public int compare(Person o1, Person o2) {
                return -(o1.getHandsome()-o2.getHandsome());
            }
            
        } );
        map.put(p1, "bjsxt");
        map.put(p2, "bjsxt");
        map.put(p3, "bjsxt");
        map.put(p4, "bjsxt");
        
        //查看键
        Set<Person> persons =map.keySet();
        System.out.println(persons);
    }

}

import java.util.TreeMap;

public class TreeMapDemo02 {

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        Worker w1 =new Worker("垃圾回收员",12000);
        Worker w2 =new Worker("农民工",8000);
        Worker w3 =new Worker("程序猿",5000);
        
        TreeMap<Worker,String > employees =new TreeMap<Worker,String >();
        employees.put(w1,"bjsxt");
        employees.put(w2,"bjsxt");
        employees.put(w3,"bjsxt");
        System.out.println(employees.keySet());
    }

}

四、Collections 工具类

首先，此类完全由在 collection 上进行操作或返回 collection 的静态方法组成。它包含在 collection 上操作的多态算法，即“包装器”，包装器返回由指定 collection 支持的新 collection，以及少数其他内容。

如果为此类的方法所提供的 collection 或类对象为 null，则这些方法都将抛出 NullPointerException。

这个类提供了很多静态方法来辅助我们操作集合类，如：

方法摘要

static

<T> boolean

addAll(Collection<? super T> c, T... elements)
将所有指定元素添加到指定 collection 中。

static

<T> Queue<T>

asLifoQueue(Deque<T> deque)
以后进先出 (Lifo) Queue 的形式返回某个 Deque 的视图。

static

<T> 
int

binarySearch(List<? extends Comparable<? super T>> list, 
T key)

使用二分搜索法搜索指定列表，以获得指定对象。

static

<T> 
int

binarySearch(List<? extends 
T> list, T key, Comparator<? super T> c)

使用二分搜索法搜索指定列表，以获得指定对象。

static

<E> Collection<E>

checkedCollection(Collection<E> c, Class<E> type)
返回指定 collection 的一个动态类型安全视图。

static

<E> List<E>

checkedList(List<E> list, 
Class<E> type)

返回指定列表的一个动态类型安全视图。

static

<K,V> Map<K,V>

checkedMap(Map<K,V> m, Class<K> keyType, Class<V> valueType)
返回指定映射的一个动态类型安全视图。

static

<E> Set<E>

checkedSet(Set<E> s, Class<E> type)
返回指定 set 的一个动态类型安全视图。

static

<K,V> SortedMap<K,V>

checkedSortedMap(SortedMap<K,V> m, Class<K> keyType, Class<V> valueType)
返回指定有序映射的一个动态类型安全视图。

static

<E> SortedSet<E>

checkedSortedSet(SortedSet<E> s, Class<E> type)
返回指定有序 set 的一个动态类型安全视图。

static

<T> 
void

copy(List<? super 
T> dest, List<? extends T> src)

将所有元素从一个列表复制到另一个列表。

static boolean disjoint(Collection<?> c1, Collection<?> c2)
如果两个指定 collection 中没有相同的元素，则返回 true。

static

<T> List<T>

emptyList()
返回空的列表（不可变的）。

static

<K,V> Map<K,V>

emptyMap()
返回空的映射（不可变的）。

static

<T> Set<T>

emptySet()
返回空的 set（不可变的）。

static

<T> Enumeration<T>

enumeration(Collection<T> c)
返回一个指定 collection 上的枚举。

static

<T> 
void

fill(List<? super 
T> list, T obj)

使用指定元素替换指定列表中的所有元素。

static int frequency(Collection<?> c, Object o)
返回指定 collection 中等于指定对象的元素数。

static int indexOfSubList(List<?> source, List<?> target)
返回指定源列表中第一次出现指定目标列表的起始位置；如果没有出现这样的列表，则返回 -1。

static int lastIndexOfSubList(List<?> source, List<?> target)
返回指定源列表中最后一次出现指定目标列表的起始位置；如果没有出现这样的列表，则返回 -1。

static

<T> ArrayList<T>

list(Enumeration<T> e)
返回一个数组列表，它按返回顺序包含指定枚举返回的元素。

static

<T extends Object & Comparable<? super T>> 

T

max(Collection<? extends 
T> coll)

根据元素的自然顺序，返回给定 collection 的最大元素。

static

<T> 
T

max(Collection<? extends T> coll, 
Comparator<? super 
T> comp)

根据指定比较器产生的顺序，返回给定 collection 的最大元素。

static

<T extends Object & Comparable<? super T>> 

T

min(Collection<? extends 
T> coll)

根据元素的自然顺序 返回给定 collection 的最小元素。

static

<T> 
T

min(Collection<? extends T> coll, 
Comparator<? super 
T> comp)

根据指定比较器产生的顺序，返回给定 collection 的最小元素。

static

<T> List<T>

nCopies(int n, 
T o)

返回由指定对象的 n 个副本组成的不可变列表。

static

<E> Set<E>

newSetFromMap(Map<E,Boolean> map)
返回指定映射支持的 set。

static

<T> 
boolean

replaceAll(List<T> list, 
T oldVal, T newVal)

使用另一个值替换列表中出现的所有某一指定值。

static void reverse(List<?> list)
反转指定列表中元素的顺序。

static

<T> Comparator<T>

reverseOrder()
返回一个比较器，它强行逆转实现了 Comparable 接口的对象 collection 的自然顺序。

static

<T> Comparator<T>

reverseOrder(Comparator<T> cmp)
返回一个比较器，它强行逆转指定比较器的顺序。

static void rotate(List<?> list, int distance)
根据指定的距离轮换指定列表中的元素。

static void shuffle(List<?> list)
使用默认随机源对指定列表进行置换。

static void shuffle(List<?> list, Random rnd)
使用指定的随机源对指定列表进行置换。

static

<T> Set<T>

singleton(T o)
返回一个只包含指定对象的不可变 set。

static

<T> List<T>

singletonList(T o)
返回一个只包含指定对象的不可变列表。

static

<K,V> Map<K,V>

singletonMap(K key, 
V value)

返回一个不可变的映射，它只将指定键映射到指定值。

static

<T extends Comparable<? super T>> 

void

sort(List<T> list)
根据元素的自然顺序 对指定列表按升序进行排序。

static

<T> 
void

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

根据指定比较器产生的顺序对指定列表进行排序。

static void swap(List<?> list, int i, int j)
在指定列表的指定位置处交换元素。

static

<T> Collection<T>

synchronizedCollection(Collection<T> c)
返回指定 collection 支持的同步（线程安全的）collection。

static

<T> List<T>

synchronizedList(List<T> list)
返回指定列表支持的同步（线程安全的）列表。

static

<K,V> Map<K,V>

synchronizedMap(Map<K,V> m)
返回由指定映射支持的同步（线程安全的）映射。

static

<T> Set<T>

synchronizedSet(Set<T> s)
返回指定 set 支持的同步（线程安全的）set。

static

<K,V> SortedMap<K,V>

synchronizedSortedMap(SortedMap<K,V> m)
返回指定有序映射支持的同步（线程安全的）有序映射。

static

<T> SortedSet<T>

synchronizedSortedSet(SortedSet<T> s)
返回指定有序 set 支持的同步（线程安全的）有序 set。

static

<T> Collection<T>

unmodifiableCollection(Collection<? extends 
T> c)

返回指定 collection 的不可修改视图。

static

<T> List<T>

unmodifiableList(List<? extends 
T> list)

返回指定列表的不可修改视图。

static

<K,V> Map<K,V>

unmodifiableMap(Map<? extends K,? 
extends V> m)

返回指定映射的不可修改视图。

static

<T> Set<T>

unmodifiableSet(Set<? extends 
T> s)

返回指定 set 的不可修改视图。

static

<K,V> SortedMap<K,V>

unmodifiableSortedMap(SortedMap<K,? extends 
V> m)

返回指定有序映射的不可修改视图。

static

<T> SortedSet<T>

unmodifiableSortedSet(SortedSet<T> s)
返回指定有序 set 的不可修改视图。

其中最主要的一个方法，也是本节关注点，就是sort 排序，在对Java无序类集合，如List（ArrayList/LinkedList）、HashSet（TreeSet有序）、HashMap等排序时，Java中一个公共的类Collections，提供了对Java集合排序等很好的方法sort。但是有一个要求是sort方法的参数为<List list> 或<List list, Comparator<? super T> c>，即排序对象要求必须是List类型。

sort 方法的参数必须为List 的原因是，只有List可以定义排序的方法，让List中的元素改变在构建List时原始的相对位置（初始构建时，元素相对位置即为元素初始加入顺序）。HashSet、HashMap 在构建时，初始加入的元素已经按照元素的hashCode()方法的定义排好序。所以这里所说的HashSet 排序和 HashMap 排序是指：将其中的元素导出到另一个集合中，对该载体集合排序。排序之后，原HashSet 和 HashMap 中元素顺序没有变。

故而对Java无序类集合的排序问题，基本思路就是：将HashSet 或 HashMap 中的元素取出放入 List 中，对List 用 Collections.sort() 方法排序，之后输出排序后List中的元素，即为对Set/Map 中元素排序后的结果。注意HashSet、HashMap 中元素位置没有改变，依然只和初始构建时，元素本身自定义的hashCode() 方法有关。

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.Comparator;
import java.util.HashMap;
import java.util.HashSet;
import java.util.Iterator;
import java.util.LinkedList;
import java.util.Map;

public class Test {
    public static void main(String[] args){
        ArrayList<String> listTest = new ArrayList<String>();
        listTest.add("bbc");
        listTest.add("abc");
        listTest.add("acb");        
        
        HashSet<String> setTest = new HashSet<String>();
        setTest.add("bbc");
        setTest.add("abc");
        setTest.add("acb");
        System.out.println("HashSet BeforeSort:");
        for(String s : setTest)
            System.out.println(s);
        
        HashMap<String, Integer> mapTest = new HashMap<String, Integer>();
        mapTest.put("bbc", 1);
        mapTest.put("abc", 2);
        mapTest.put("acb", 3);
        System.out.println("HashMap BeforeSort:");
        for(Map.Entry<String, Integer> entry : mapTest.entrySet())
            System.out.println(entry.getKey() + " " + entry.getValue());
        
        /*
         * List 
         */
        Collections.sort(listTest);
        Iterator<String> list_iter = listTest.iterator();
        while(list_iter.hasNext())
            System.out.println(list_iter.next());
        
        /*
         * Set
         */        
        LinkedList<String> setSort = new LinkedList<String>(setTest);        
        //Collections.sort(setSort);
        Comparator<String> setComp = Collections.reverseOrder();
        Collections.sort(setSort, setComp);
        /*LinkedList<String> setSort = new LinkedList<String>();
        for(String s : setTest)
            setSort.add(s);*/
        for(String s : setTest)
            System.out.println(s);
        for(String s : setSort)
            System.out.println(s);    
        
        /*
         * Map
         */        
        LinkedList<String> mapSort = new LinkedList<String>();
        mapSort.addAll(mapTest.keySet());
        //Collections.sort(mapSort);
        Comparator<String> mapComp = Collections.reverseOrder();
        Collections.sort(mapSort, mapComp);
        for(Map.Entry<String, Integer> entry : mapTest.entrySet())
            System.out.println(entry.getKey() + " " + entry.getValue());
        for(final Iterator<String> map_iter= mapSort.iterator(); map_iter.hasNext();)
            System.out.println(map_iter.next());        
/*        
        LinkedList<Map.Entry<String, Integer>> mapEntry = new LinkedList<Map.Entry<String,Integer>>();
        mapEntry.addAll(mapTest.entrySet());
        Collections.sort(mapEntry, new Comparator<Map.Entry<String, Integer>>() {
            public int compare(Map.Entry<String, Integer> a, Map.Entry<String, Integer> b){
                if(a.getValue() > b.getValue())
                    return -1;
                else
                    return 1;                
            }
        });        
        
        for(Map.Entry<String, Integer> entry : mapEntry)
            System.out.println(entry.getKey() + " " +entry.getValue());
        for(Map.Entry<String, Integer> entry : mapTest.entrySet())
            System.out.println(entry.getKey() + " " + entry.getValue());*/        
    }
}

结果；

HashSet BeforeSort:
abc
acb
bbc
HashMap BeforeSort:
abc 2
acb 3
bbc 1
//List AfterSort
abc
acb
bbc
//HashSet AfterSort
abc
acb
bbc
//setSort AfterSort (setSort is means HashSet to LinkedList)
bbc
acb
abc
//HashMap AfterSort
abc 2
acb 3
bbc 1
//mapSort AfterSort (mapSort is means HashMap to LinkedList)
bbc
acb
abc

小节：

一、按key值排序
假设HashMap存储的键-值对为（String，Integer），按key排序可以调用JDK函数sort（默认的按字典升序）：
Set<String> keySet = map.keySet();
 Collections.sort(keySet);
 for(Iterator<String> ite = keySet.iterator(); ite.hasNext();) {
     String temp = ite.next();
     System.out.println("key-value: "+temp+","+map.getValue(temp);
 }
如果想要按字典的降序排列，则需改写sort方法里面的比较器Comparator：
Collections.sort(keySet, new Comparator() {
     public int compare(Object o1, Object o2) {
        if(Integer.parseInt(o1.toString())>Integer.parseInt(o2.toString())
             return 1;
        if(Integer.parseInt(o1.toString())==Integer.parseInt(o2.toString())
            return 0;
         else
             return -1;
     }
 });




二、按value值排序
1)方法一：用两个list链表实现
List<String> keyList = new LinkedList<String>();
 keyList.addAll(map.keySet());
 List<Integer> valueList = new LinkedList<Integer>();
 valueList.addAll(map.values());
 for(int i=0; i<valueList.size(); i++)
    for(int j=i+1; j<valueList.size(); j++) {
       if(valueList.get(j)>valueList.get(i)) {
           valueList.set(j, valueList.get(i));
           valueList.set(i, valueList.get(j));
           //同样调整对应的key值
          keyList.set(j, keyList.get(i));
           keyList.set(i, kyeList.get(j));
       }
然后依次把key值和对应value值重新装入HashMap即可。
2）方法二：改写JDK提供的Comparator接口方法compare
 List<Map.Entry<String, Integer>> list = new LinkedList<Map.Entry<String, Integer>>();
 list.addAll(map.entrySet());
 Collections.sort(list, new Comparator<Map.Entry<String, Integer>>() {
    public int compare(Map.Entry obj1, Map.Entry obj2) {//从高往低排序
       
        if(Integer.parseInt(obj1.getValue().toString())<Integer.parseInt(obj2.getValue().toString()))
            return 1;
        if(Integer.parseInt(obj1.getValue().toString())==Integer.parseInt(obj2.getValue().toString()))
            return 0;
        else
           return -1;
    }
 });
 for(Iterator<Map.Entry<String, Integer>> ite = list.iterator(); ite.hasNext();) {
      Map.Entry<String, Integer> map = ite.next();
     System.out.println("key-value: " + map.getKey() + "," + map.getValue());
 }

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