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("\n");
- 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+"\n";
- }
- }
- /**
- * 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+"\n";
- }
- }
- 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+"\n";
- }
- }
- 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
|
addAll(Collection<? super T> c, T... elements) 将所有指定元素添加到指定 collection 中。 |
|
static
|
asLifoQueue(Deque<T> deque) 以后进先出 (Lifo) Queue 的形式返回某个 Deque 的视图。 |
|
static
|
binarySearch(List<? extends Comparable<? super T>> list, 使用二分搜索法搜索指定列表,以获得指定对象。 |
|
static
|
binarySearch(List<? extends 使用二分搜索法搜索指定列表,以获得指定对象。 |
|
static
|
checkedCollection(Collection<E> c, Class<E> type) 返回指定 collection 的一个动态类型安全视图。 |
|
static
|
checkedList(List<E> list, 返回指定列表的一个动态类型安全视图。 |
|
static
|
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
|
checkedSet(Set<E> s, Class<E> type) 返回指定 set 的一个动态类型安全视图。 |
|
static
|
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
|
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
|
copy(List<? super 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
|
emptyList() 返回空的列表(不可变的)。 |
|
static
|
emptyMap() 返回空的映射(不可变的)。 |
|
static
|
emptySet() 返回空的 set(不可变的)。 |
|
static
|
enumeration(Collection<T> c) 返回一个指定 collection 上的枚举。 |
|
static
|
fill(List<? super 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
|
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
|
max(Collection<? extends 根据元素的自然顺序,返回给定 collection 的最大元素。 |
|
static
|
max(Collection<? extends T> coll, 根据指定比较器产生的顺序,返回给定 collection 的最大元素。 |
|
static
|
min(Collection<? extends 根据元素的自然顺序 返回给定 collection 的最小元素。 |
|
static
|
min(Collection<? extends T> coll, 根据指定比较器产生的顺序,返回给定 collection 的最小元素。 |
|
static
|
nCopies(int n, 返回由指定对象的 n 个副本组成的不可变列表。 |
|
static
|
newSetFromMap(Map<E,Boolean> map) 返回指定映射支持的 set。 |
|
static
|
replaceAll(List<T> list, 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
|
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
|
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, 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, 使用指定的随机源对指定列表进行置换。 |
|
static
|
singleton(T o) 返回一个只包含指定对象的不可变 set。 |
|
static
|
singletonList(T o) 返回一个只包含指定对象的不可变列表。 |
|
static
|
singletonMap(K key, 返回一个不可变的映射,它只将指定键映射到指定值。 |
|
static
|
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
|
sort(List<T> list, 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, 在指定列表的指定位置处交换元素。 |
|
static
|
synchronizedCollection(Collection<T> c) 返回指定 collection 支持的同步(线程安全的)collection。 |
|
static
|
synchronizedList(List<T> list) 返回指定列表支持的同步(线程安全的)列表。 |
|
static
|
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
|
synchronizedSet(Set<T> s) 返回指定 set 支持的同步(线程安全的)set。 |
|
static
|
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
|
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
|
unmodifiableCollection(Collection<? extends 返回指定 collection 的不可修改视图。 |
|
static
|
unmodifiableList(List<? extends 返回指定列表的不可修改视图。 |
|
static
|
unmodifiableMap(Map<? extends K,? 返回指定映射的不可修改视图。 |
|
static
|
unmodifiableSet(Set<? extends 返回指定 set 的不可修改视图。 |
|
static
|
unmodifiableSortedMap(SortedMap<K,? extends 返回指定有序映射的不可修改视图。 |
|
static
|
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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