Java中Collections.sort的使用

更新時(shí)間：2023年05月30日 16:29:48 作者：Meiko丶

本文主要介紹了Java中Collections.sort的使用，文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì)，對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值，需要的朋友們下面隨著小編來一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧

根據(jù)官方文檔的描述，這個(gè)方法將列表元素進(jìn)行升序排序，但是列表要滿足以下條件：
1.列表元素實(shí)現(xiàn)了Comparable接口，且任意兩個(gè)列表元素都是可比的。
2.列表必須支持set方法。
如果要通過這個(gè)方法來完成我上面提到的作業(yè)，那顯然是行得通的：整數(shù)可以進(jìn)行相互比較，第一個(gè)條件滿足；把10個(gè)整數(shù)放入一個(gè)ArrayList或LinkedList中，這兩個(gè)列表都支持set方法，第二個(gè)條件滿足。實(shí)現(xiàn)代碼如下：

import java.util.*;
public class Sort {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scan = new Scanner(System.in);
        List<Integer> list = new ArrayList<>();          
        //用戶輸入10個(gè)整數(shù)
        System.out.println("請輸入10個(gè)整數(shù)：");
        for(int i = 0; i < 10; i++)                      
        {
            list.add(scan.nextInt());
        }
        scan.close();
        //排序
        Collections.sort(list);
        //輸出排序結(jié)果
       System.out.println(list);
    }
}

程序運(yùn)行結(jié)果如下：

用sort進(jìn)行升序排序

用sort方法可以很方便地實(shí)現(xiàn)升序排序，但能否進(jìn)行降序排序？答案是肯定的，《Java核心技術(shù)卷Ⅰ》中介紹了一種用sort進(jìn)行降序排序的簡潔方法。這種方法需要用到sort方法的第二種重載形式：

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

如果想采用其他方式進(jìn)行排序，那么可將一個(gè)Comparator對象作為sort方法的第二個(gè)參數(shù)。當(dāng)要進(jìn)行逆序排序時(shí)，最簡便的方法是將Collections.reverseOrder()作為第二個(gè)參數(shù)。

import java.util.*;
public class Sort {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scan = new Scanner(System.in);
        List<Integer> list = new ArrayList<>();          
        //用戶輸入10個(gè)整數(shù)
        System.out.println("請輸入10個(gè)整數(shù)：");
        for(int i = 0; i < 10; i++)                      
        {
            list.add(scan.nextInt());
        }
        scan.close();
        //逆序排序
        Collections.sort(list,Collections.reverseOrder());
        //輸出排序結(jié)果
        System.out.println(list);
    }
}

程序運(yùn)行結(jié)果如下：

用sort進(jìn)行降序排序

更進(jìn)一步：排序?qū)ο蟛皇腔緮?shù)據(jù)類型

在上面的例子中，列表中的元素是整數(shù)，所以排序邏輯是很顯然的：如果是升序排序，那就小數(shù)在前，大數(shù)在后。但是，如果排序的對象并非屬于整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)之類的基本數(shù)據(jù)類型，那么這些對象之間的“大小”關(guān)系該如何定義？假設(shè)有這樣一道題：

定義一個(gè)點(diǎn)類，其中有整型屬性x和y，代表其坐標(biāo)；除了這兩個(gè)屬性以外沒有其他屬性。隨機(jī)產(chǎn)生10個(gè)點(diǎn)，并按照這些點(diǎn)與原點(diǎn)(0,0)之間的距離大小對點(diǎn)進(jìn)行降序排序。

如果仍想通過sort方法進(jìn)行排序的話，首先點(diǎn)類就必須滿足上面曾經(jīng)提過的約束條件：點(diǎn)對象是可比的，因此點(diǎn)類必須實(shí)現(xiàn)Comparable接口。查看官方文檔可知，Comparable接口中只有一個(gè)方法：

int compareTo(T o)

調(diào)用這個(gè)方法的對象將會與參數(shù)o進(jìn)行比較，小于o、等于o和大于o分別對應(yīng)的返回值為負(fù)數(shù)、0和正數(shù)。對象之間相對大小的判斷方法是自定義的，在這個(gè)問題中，就是通過比較各點(diǎn)與原點(diǎn)之間的距離來判斷大小，所以點(diǎn)類的實(shí)現(xiàn)如下：

class Point implements Comparable<Point>{
    private int x;
    private int y;
    public Point(int x,int y)
    {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }
    @Override
    //如果該點(diǎn)到原點(diǎn)的距離大于o點(diǎn)到原點(diǎn)的距離，則該點(diǎn)大于o點(diǎn)
    public int compareTo(Point o) {
        int distance1 = (this.x) * (this.x) + (this.y) * (this.y);
        int distance2 = (o.x) * (o.x) + (o.y) * (o.y);
        return (distance1 > distance2) ? 1 : ((distance1 == distance2) ? 0 : -1); 
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "(" + x + ","+  y + ")";
    }
}

因?yàn)橐M(jìn)行降序排序，所以可以通過將Collections.reverseOrder()作為sort方法的第二個(gè)參數(shù)來實(shí)現(xiàn)：

public class SortDemo {
    private static List<Point> list = new ArrayList<>();
    public static void main(String[] args) {
        //隨機(jī)生成10個(gè)點(diǎn)
        for(int i = 0; i < 10; i++)
        {
            //點(diǎn)的坐標(biāo)取值在[1,20]之間
            int x = (int)(Math.random() * 20) + 1;
            int y = (int)(Math.random() * 20) + 1;
            list.add(new Point(x,y));
        }
        System.out.print("排序前：");
        System.out.println(list);
        //降序排序
        Collections.sort(list,Collections.reverseOrder());
        System.out.print("排序后：");
        System.out.println(list);
    }
}

程序結(jié)果如下：

對點(diǎn)進(jìn)行降序排序

現(xiàn)在對sort方法進(jìn)行小結(jié)：

實(shí)現(xiàn)了Comparable接口的類都可以用sort方法進(jìn)行排序，默認(rèn)的排序方法是升序；如果想進(jìn)行降序排序，只需把Collections.reverseOrder作為第二個(gè)參數(shù)傳給sort方法。

了解Comparator接口

上面反復(fù)提到的Collections.reverseOrder方法返回的是一個(gè)Comparator對象。其實(shí)Comparator接口并不陌生，常用的equals方法就來自這個(gè)接口。Comparator接口用來定義兩個(gè)對象之間的比較方法，它有一個(gè)叫做compare的方法，函數(shù)簽名如下：

int compare(T o1,T o2)

o1 > o2，返回正數(shù)；o1 = o2，返回0；o1 < o2，返回負(fù)數(shù)。

從前面的例子可以看出，可以使用Comparator對象來控制sort的排序方法，這是如何實(shí)現(xiàn)的？查看sort方法的相關(guān)源碼，我發(fā)現(xiàn)其中有這樣一段代碼：

sort方法的相關(guān)源碼

注意看圖中用紅線框起來的部分。經(jīng)分析可知，這段代碼實(shí)現(xiàn)了這樣的邏輯：如果compare的返回值為正數(shù)，就交換進(jìn)行比較的兩個(gè)元素的位置。于是可以得出這樣一個(gè)結(jié)論，如果讓 x > y 時(shí)compare(x,y)返回正數(shù)，那么交換 x 和 y 的位置后大的元素在后，這就實(shí)現(xiàn)了升序排序；反之，如果讓 x < y 時(shí)compare(x,y)返回正數(shù)，那么交換位置后小的元素在后，這就實(shí)現(xiàn)了降序排序。這就是Comparator對象控制排序方式的原理。

Comparator對象控制排序方式的原理

通過Comparator對象來實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對象的降序排序，一種可行的實(shí)現(xiàn)方式如下：

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.Comparator;
import java.util.List;
//點(diǎn)類
class Point {
    private int x;
    private int y;
    public Point(int x,int y)
    {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }
    public int getX() {
        return x;
    }
    public int getY() {
        return y;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "(" + x + ","+  y + ")";
    }
}
public class SortDemo {
    private static List<Point> list = new ArrayList<>();
    public static void main(String[] args) {
        //隨機(jī)生成10個(gè)點(diǎn)
        for(int i = 0; i < 10; i++)
        {
            //點(diǎn)的坐標(biāo)取值在[1,20]之間
            int x = (int)(Math.random() * 20) + 1;
            int y = (int)(Math.random() * 20) + 1;
            list.add(new Point(x,y));
        }
        System.out.print("排序前：");
        System.out.println(list);
        //降序排序
        Collections.sort(list,new Comparator<Point>() {
            @Override
            //當(dāng) o1 < o2 時(shí)返回正數(shù)
            public int compare(Point o1, Point o2) {
                int distance1 = (o1.getX()) * (o1.getX()) + (o1.getY()) * (o1.getY());
                int distance2 = (o2.getX()) * (o2.getX()) + (o2.getY()) * (o2.getY());
                return (distance1 < distance2) ? 1 : ((distance1 == distance2) ? 0 : -1); 
            }
        });
        System.out.print("排序后：");
        System.out.println(list);
    }
}

程序運(yùn)行結(jié)果如下：

通過實(shí)現(xiàn)Comparator接口來進(jìn)行降序排序

注意，在上面的程序中Point類并沒有實(shí)現(xiàn)Comparable接口，這是因?yàn)橐呀?jīng)通過實(shí)現(xiàn)Comparator接口來定義Point對象的比較方法，所以也就無需實(shí)現(xiàn)Comparable接口。

Collections.sort(list,new Comparator<Point>() {
            @Override
            public int compare(Point o1, Point o2) {
                //常見寫法
                return o1.x-o2.x; //由上面分析，源碼，可知，return=1的時(shí)候，會交換o1和o2，o1排到o2后面，因此大的對象o1排在小的后面，就是升序
                 return o2.x-o1.x; //反之就是降序
            }

到此這篇關(guān)于Java中Collections.sort的使用的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java Collections.sort內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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