浅析Collections.sort

问题引入

  在之前的一次Java上机实习中,老师布置了一道很简单的题:

从控制台输入10个整数,对它们进行升序排序并输出。

  考虑到只有10个数,需要比较的次数不是很多,所以当时我自己写了一段冒泡排序的算法然后就上交作业。交作业之后我突然想到一个问题:JDK是否有类似于STL中的std::sort方法,能实现基本的排序而无需用户自己实现?

Collections.sort简介

  第9版《Java核心技术卷Ⅰ》的第607页介绍了一个方法:

Collections类中的sort方法可以对实现了List接口的集合进行排序。这个方法假定列表元素实现了Comparable接口。

  查看Java官方文档可知,sort方法有两种重载形式。第一种重载是:

static <T extends Comparable<? super T>> void sort(List<T> list)

  根据官方文档的描述,这个方法将列表元素进行升序排序,但是列表要满足以下条件:
  1.列表元素实现了Comparable接口,且任意两个列表元素都是可比的。
  2.列表必须支持set方法。
  如果要通过这个方法来完成我上面提到的作业,那显然是行得通的:整数可以进行相互比较,第一个条件满足;把10个整数放入一个ArrayList或LinkedList中,这两个列表都支持set方法,第二个条件满足。实现代码如下:

import java.util.*;
public class Sort { public static void main(String[] args) { Scanner scan = new Scanner(System.in);
List<Integer> list = new ArrayList<>(); //用户输入10个整数
System.out.println("请输入10个整数:");
for(int i = 0; i < 10; i++)
{
list.add(scan.nextInt());
}
scan.close(); //排序
Collections.sort(list); //输出排序结果
System.out.println(list);
} }

  程序运行结果如下:

 
用sort进行升序排序

  用sort方法可以很方便地实现升序排序,但能否进行降序排序?答案是肯定的,《Java核心技术卷Ⅰ》中介绍了一种用sort进行降序排序的简洁方法。这种方法需要用到sort方法的第二种重载形式:

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

  如果想采用其他方式进行排序,那么可将一个Comparator对象作为sort方法的第二个参数。当要进行逆序排序时,最简便的方法是将Collections.reverseOrder()作为第二个参数。

import java.util.*;
public class Sort { public static void main(String[] args) { Scanner scan = new Scanner(System.in);
List<Integer> list = new ArrayList<>(); //用户输入10个整数
System.out.println("请输入10个整数:");
for(int i = 0; i < 10; i++)
{
list.add(scan.nextInt());
}
scan.close(); //逆序排序
Collections.sort(list,Collections.reverseOrder()); //输出排序结果
System.out.println(list);
} }

  程序运行结果如下:

 
用sort进行降序排序

更进一步:排序对象不是基本数据类型

  在上面的例子中,列表中的元素是整数,所以排序逻辑是很显然的:如果是升序排序,那就小数在前,大数在后。但是,如果排序的对象并非属于整数、浮点数之类的基本数据类型,那么这些对象之间的“大小”关系该如何定义?假设有这样一道题:

定义一个点类,其中有整型属性x和y,代表其坐标;除了这两个属性以外没有其他属性。随机产生10个点,并按照这些点与原点(0,0)之间的距离大小对点进行降序排序。

  如果仍想通过sort方法进行排序的话,首先点类就必须满足上面曾经提过的约束条件:点对象是可比的,因此点类必须实现Comparable接口。查看官方文档可知,Comparable接口中只有一个方法:

int compareTo(T o)

  调用这个方法的对象将会与参数o进行比较,小于o、等于o和大于o分别对应的返回值为负数、0和正数。对象之间相对大小的判断方法是自定义的,在这个问题中,就是通过比较各点与原点之间的距离来判断大小,所以点类的实现如下:

class Point implements Comparable<Point>{

    private int x;
private int y; public Point(int x,int y)
{
this.x = x;
this.y = y;
} @Override
//如果该点到原点的距离大于o点到原点的距离,则该点大于o点
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 + ")";
}
}

  因为要进行降序排序,所以可以通过将Collections.reverseOrder()作为sort方法的第二个参数来实现:

public class SortDemo {

    private static List<Point> list = new ArrayList<>();

    public static void main(String[] args) {

        //随机生成10个点
for(int i = 0; i < 10; i++)
{
//点的坐标取值在[1,20]之间
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);
} }

  程序结果如下:

 
对点进行降序排序

  现在对sort方法进行小结:

  实现了Comparable接口的类都可以用sort方法进行排序,默认的排序方法是升序;如果想进行降序排序,只需把Collections.reverseOrder作为第二个参数传给sort方法。

了解Comparator接口

  上面反复提到的Collections.reverseOrder方法返回的是一个Comparator对象。其实Comparator接口并不陌生,常用的equals方法就来自这个接口。Comparator接口用来定义两个对象之间的比较方法,它有一个叫做compare的方法,函数签名如下:

int compare(T o1,T o2)

   o1 > o2,返回正数;o1 = o2,返回0;o1 < o2,返回负数。
  从前面的例子可以看出,可以使用Comparator对象来控制sort的排序方法,这是如何实现的?查看sort方法的相关源码,我发现其中有这样一段代码:

 
sort方法的相关源码

  注意看图中用红线框起来的部分。经分析可知,这段代码实现了这样的逻辑:如果compare的返回值为正数,就交换进行比较的两个元素的位置。于是可以得出这样一个结论,如果让 x > y 时compare(x,y)返回正数,那么交换 x 和 y 的位置后大的元素在后,这就实现了升序排序;反之,如果让 x < y 时compare(x,y)返回正数,那么交换位置后小的元素在后,这就实现了降序排序。这就是Comparator对象控制排序方式的原理。

 
Comparator对象控制排序方式的原理

  通过Comparator对象来实现点对象的降序排序,一种可行的实现方式如下:

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.Comparator;
import java.util.List; //点类
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) { //随机生成10个点
for(int i = 0; i < 10; i++)
{
//点的坐标取值在[1,20]之间
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
//当 o1 < o2 时返回正数
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);
} }

  程序运行结果如下:

 
通过实现Comparator接口来进行降序排序

  注意,在上面的程序中Point类并没有实现Comparable接口,这是因为已经通过实现Comparator接口来定义Point对象的比较方法,所以也就无需实现Comparable接口。

作者:临江听雨客
链接:https://www.jianshu.com/p/32f9578b9acc
來源:简书
简书著作权归作者所有,任何形式的转载都请联系作者获得授权并注明出处。

转:浅析Collections.sort的更多相关文章

  1. 泛型的排序问题(Collections.sort及Comparable的应用)

    一.前言    java中对泛型(集合类型)排序的问题,主要采用了两张方式一种是对要排序的实体类,实现Comparable接口,另一种方式,Collections集合工具类进行排序. 二.实现Comp ...

  2. Java Collections.sort方法对list集合排序

    1.排序测试类 package com.ljq.test; import java.util.ArrayList; import java.util.Collections; import java. ...

  3. list集合的排序Comparator和Collections.sort

    一个例子 package sortt; import java.util.ArrayList; import java.util.Collections; import java.util.Compa ...

  4. java中Collections.sort排序详解

    Comparator是个接口,可重写compare()及equals()这两个方法,用于比价功能:如果是null的话,就是使用元素的默认顺序,如a,b,c,d,e,f,g,就是a,b,c,d,e,f, ...

  5. java Collections.sort()实现List排序自定义方法

    方法一: package testSimple; import java.util.ArrayList; import java.util.Collections; import java.util. ...

  6. Java面试总结系列之Collections.sort()

    面试中被问到,集合类中的排序方法是怎么实现的?没有回答上来,故而总结如下:你知道么? 前提:在eclipse中对于自己的代码可以通过按住Ctrl的同时单击名称跳入相应源码中.但eclipse默认没有添 ...

  7. python 中的sort 和java中的Collections.sort()函数的使用

    x=[1,2,3] x.sort()对的,x这个都变了 y=x.sort()错误 y=sorted(x)对的,x拍好序的一个副本 python中用匿名函数和自定义函数排序:(很奇怪的是比较函数返回的是 ...

  8. Java中使用Collections.sort()方法对数字和字符串泛型的LIst进行排序

    在List的排序中常用的是Collections.sort()方法,可以对String类型和Integer类型泛型的List集合进行排序. 首先演示sort()方法对Integer类型泛型的List排 ...

  9. Collections.sort的三种用法

    /** * @author guwh * @version 创建时间:2011-11-3 上午10:49:36 * 类说明 */ package com.jabberchina.test; impor ...

随机推荐

  1. 1026: [SCOI2009]windy数(数位dp)

    1026: [SCOI2009]windy数 Time Limit: 1 Sec  Memory Limit: 162 MBSubmit: 9016  Solved: 4085[Submit][Sta ...

  2. Maven 用Eclipse创建web项目后报错的解决方式

    1.maven中创建web项目后jsp可能会报错,因为其没有相关的依赖(包),和自带的动态网页项目创建不一样.所以在配置文件中要添加相关的依赖,比如servlet的 2.项目右键-maven-upda ...

  3. vue-router2.0组件复用

    在使用vue-router1.x时我们知道对于路由 a/b/c  和  a/b/d ,  组件a和组件b将会复用 .具体可以参考:https://github.com/vuejs/vue-router ...

  4. CSS中behavior属性语法简介

    本文和大家重点讨论一下CSS中behavior属性语法的使用,在进行CSS网页布局的时候,我们经遇到刷新要保留表单里内容的时候,习惯的做法使用cookie,但是那样做实在是很麻烦,CSS中的behav ...

  5. Java并发之(1):volatile关键字(TIJ21-21.3.3 21.3.4)

    Java并发Java服务器端编程的一项必备技能. ** 1 简介    volatile是java中的一个保留关键字,它在英语中的含义是易变的,不稳定的.volatile像final.static等其 ...

  6. 【Reverse Nodes in k-Group】cpp

    题目: Given a linked list, reverse the nodes of a linked list k at a time and return its modified list ...

  7. 项目太多工作环境互相干扰?virtualenv 一招教你轻松解决。

    写在之前 在上一篇文章 安装的 Python 版本太多互相干扰?以后再也不用担心这个问题了. 中我给大家介绍了一个 Python 版本的管理工具「pyenv」,可以很容易的安装不同的 Python 版 ...

  8. CentOS下安装netcat

    CentOS下安装netcat 使用zookeeper过程中,需要监控集群状态.在使用四字命令时(echo conf | nc localhost 2181),报出如下错误:-bash: netcat ...

  9. 用jquery实现平滑的页面滚动效果

    通过几句jquery代码实现页面平滑滚动到某一锚点的效果.实现代码来源于https://css-tricks.com/snippets/jquery/smooth-scrolling 实现的jquer ...

  10. POJ 3683 Priest John's Busiest Day(2-SAT+方案输出)

    Priest John's Busiest Day Time Limit: 2000MS   Memory Limit: 65536K Total Submissions: 10010   Accep ...