对象数组或list排序及Collections排序原理

来源：互联网发布：合金装备5连接网络编辑：程序博客网时间：2024/06/05 07:46

博客分类：

Java
Android应用

常需要对list进行排序，小到List<String>，大到对自定义的类进行排序。不需要自行归并或堆排序。简单实现一个接口即可。

本文先会介绍利用Collections对List<String>进行排序，继而讲到Collections.sort的原理，

再讲到如何对自定义类进行排序，

最后会介绍利用Collections sort对自定义对象进行排序的另外一种方法，并将两种排序进行了简单的性能比较。

下文中提到的如何追踪Collections等类的ava源代码，可以参考：http://trinea.iteye.com/blog/1351233

1、对List<String>排序及Collections.sort的原理

代码如下

Java代码

List<String> stringList = new ArrayList<String>();
stringList.add("nice");
stringList.add("delicious");
stringList.add("able");
stringList.add("moon");
stringList.add("try");
stringList.add("friend");
Collections.sort(stringList);
for (String str : stringList) {
System.out.println(str);
}

其中Collections为java.util.Collections。

查看Collections中的sort实现

Java代码

@SuppressWarnings("unchecked")
public static <T extends Comparable<? super T>> void sort(List<T> list) {
Object[] array = list.toArray();
Arrays.sort(array);
int i = 0;
ListIterator<T> it = list.listIterator();
while (it.hasNext()) {
it.next();
it.set((T) array[i++]);
}
}

从中可以看出排序主体为Arrays.sort(array);Arrays的sort实现为

Java代码

public static void sort(Object[] array) {
// BEGIN android-changed
ComparableTimSort.sort(array);
// END android-changed
}

继续追踪，ComparableTimSort的sort实现ComparableTimSort.sort

static void sort(Object[] a)到static void sort(Object[] a, int lo, int hi)到private static void binarySort(Object[] a, int lo, int hi, int start)。在binarySort中用于大小比较部分为

Java代码

Comparable<Object> pivot = (Comparable) a[start];
int left = lo;
int right = start;
assert left <= right;
while (left < right) {
int mid = (left + right) >>> 1;
if (pivot.compareTo(a[mid]) < 0)
right = mid;
else
left = mid + 1;
}

会调用Object的compareTo进行比较。而默认类似String和Integer类型都已经覆盖compareTo方法。所以可以自行进行比较

2、对自定义类进行比较

通过上面的介绍了解了Collections排序的原理，下面介绍下自定义对象的排序，先查看下Integer和String的比较原理、然后介绍如何对自定义类进行比较

2.1 我们查看Object的实现发现其中并没有compareTo方法，

再看下Integer定义

Java代码

public final class Integer extends Number implements Comparable<Integer>

再看下String的定义

Java代码

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

我们可以发现他们都继承自Comparable

2.2 查看Comparable接口

可以发现Comparable中只有一个方法

Java代码

public int compareTo(T o);

也就是说实际上binarySort方法中调用的是Comparable的compareTo方法，以此可知只要继承自Comparable，

并实现compareTo即可调用Collections.sort对自定义对象进行排序

2.3 自定义类的比较

下面代码为对User进行排序，首先按姓名字母先后排序，若姓名相同，则按年龄由小到大排序

Java代码

public class MainTest {
public static void main(String[] args) {
List<User> userList = new ArrayList<User>();
userList.add(new User("Lucy", 19));
userList.add(new User("Jack", 19));
userList.add(new User("Jim", 19));
userList.add(new User("James", 19));
userList.add(new User("Herry", 19));
userList.add(new User("Luccy", 19));
userList.add(new User("James", 18));
userList.add(new User("Herry", 20));
Collections.sort(userList);
for (User user : userList) {
System.out.println(user.getName() + "\t\t" + user.getAge());
}
}
private static class User implements Comparable<User> {
private String name;
private int age;
public User(String name, int age){
this.name = name;
this.age = age;
}
@Override
public int compareTo(User another) {
int compareName = this.name.compareTo(another.getName());
if (compareName == 0) {
return (this.age == another.getAge() ? 0 : (this.age > another.getAge() ? 1 : -1));
}
return compareName;
}
public String getName() {
return name;
}
public int getAge() {
return age;
}
}
}

执行后输出为：

Xml代码

Herry 19
Herry 20
Jack 19
James 18
James 19
Jim 19
Luccy 19
Lucy 19

可以看出只需两点即可

a、继承自Comparable

Java代码

private static class User implements Comparable<User>

b、实现compareTo方法

上面的public int compareTo(User another)为比较的主体

可以看到其中int compareName = this.name.compareTo(another.getName());表示比较姓名

若大于返回1，等于返回0，小于会返回-1。

若相等则按照int age的大小进行比较。

上面的大于返回1，等于返回0，小于会返回-1也是用来binarySort比较的依据。

3、利用Collectionssort的重载函数对自定义对象进行排序

代码如下，仍同2中的一样先比较姓名，若相等再比较年龄输出

Java代码

public class MainTest {
public static void main(String[] args) {
List<User> userList = new ArrayList<User>();
userList.add(new User("Lucy", 19));
userList.add(new User("Jack", 19));
userList.add(new User("Jim", 19));
userList.add(new User("James", 19));
userList.add(new User("Herry", 19));
userList.add(new User("Luccy", 19));
userList.add(new User("James", 18));
userList.add(new User("Herry", 20));
Collections.sort(userList, new Comparator<User>() {
public int compare(User user1, User user2) {
int compareName = user1.getName().compareTo(user2.getName());
if (compareName == 0) {
return (user1.getAge() == user2.getAge() ? 0 : (user1.getAge() > user2.getAge() ? 1 : -1));
}
return compareName;
}
});
for (User user : userList) {
System.out.println(user.getName() + "\t\t" + user.getAge());
}
}
private static class User {
private String name;
private int age;
public User(String name, int age){
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public int getAge() {
return age;
}
}
}