Java集合框架实现自定义排序

Java集合框架针对不同的数据结构提供了多种排序的方法，
虽然很多时候我们可以自己实现排序，比如数组等，但是灵活的使用JDK提供的排序方法，可以提高开发效率，而且通常JDK的实现要比自己造的轮子性能更优化。

1.使用Arrays对数组进行排序

Java API对Arrays类的说明是：此类包含用来操作数组（比如排序和搜索）的各种方法。

（1）使用Arrays排序

Arrays使用非常简单，直接调用sort()即可：

int[] arr = new int[] {5,8,-2,0,10};
		Arrays.sort(arr);
		for(int i=0;i<arr.length;i++){
			System.out.print(arr[i]+",");
		}

		char[] charArr = new char[] {'b','a','c','d','D'};
		Arrays.sort(charArr);
		for(int i=0;i<arr.length;i++){
			System.out.print(charArr[i]+",");
		}

如果需要降序排序， 升序排序后逆序即可：

Collections.reverse(Arrays.asList(arr));　

（2）Arrays.sort()的实现

查看源码会发现，Arrays.sort()有许多重载的方法，如sort(int[] a)、sort(long[] a) 、sort(char[] a)等，

 public static void sort(int[] a) {
        DualPivotQuicksort.sort(a);
    }

但最终都是调用了DualPivotQuicksort.sort(a)的方法，

这是一个改进的快速排序，采用多路快速排序法，比单路快速排序法有更好的性能，
并且根据数组长度不同会最终选择不同的排序实现，

看一下这个方法的实现，这里不作展开：　　

public static void sort(char[] a) {
        sort(a, 0, a.length - 1);
    }

 public static void sort(char[] a, int left, int right) {
        // Use counting sort on large arrays
        if (right - left > COUNTING_SORT_THRESHOLD_FOR_SHORT_OR_CHAR) {
            int[] count = new int[NUM_CHAR_VALUES];

            for (int i = left - 1; ++i <= right;
                count[a[i]]++
            );
            for (int i = NUM_CHAR_VALUES, k = right + 1; k > left; ) {
                while (count[--i] == 0);
                char value = (char) i;
                int s = count[i];

                do {
                    a[--k] = value;
                } while (--s > 0);
            }
        } else { // Use Dual-Pivot Quicksort on small arrays
            doSort(a, left, right);
        }
    }

　　

private static void doSort(char[] a, int left, int right) {
        // Use Quicksort on small arrays
        if (right - left < QUICKSORT_THRESHOLD) {
            sort(a, left, right, true);
            return;
        }	

2.使用Comparator或Comparable进行自定义排序

集合框架中，Collections工具类支持两种排序方法：

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

如果待排序的列表中是数字或者字符，可以直接使用Collections.sort(list);

当需要排序的集合或数组不是单纯的数字型时，需要自己定义排序规则，实现一个Comparator比较器。

下面了解一下Comparable和Comparator的应用。

Comparable 是排序接口，一个类实现了Comparable接口，就意味着该类支持排序。

Comparable 的定义如下：

public interface Comparable<T> {
    public int compareTo(T o);
}

接口中通过x.compareTo(y) 来比较x和y的大小。若返回负数，意味着x比y小；返回零，意味着x等于y；返回正数，意味着x大于y。

当然这里的大于等于小于的意义是要根据我们的排序规则来理解的。

Comparator是比较器接口，如果需要控制某个类的次序，而该类本身没有实现Comparable接口，也就是不支持排序，那么可以建立一个类需要实现Comparator接口即可，在这个接口里制定具体的排序规则，
Comparator接口的定义如下：

public interface Comparator<T> {
    int compare(T o1, T o2);
    boolean equals(Object obj);
}　

一个比较器类要实现Comparator接口一定要实现compareTo(T o1, T o2) 函数，如果没有必要，可以不去重写equals() 函数。
因为在Object类中已经实现了equals(Object obj)函数方法。

int compare(T o1, T o2)  和上面的x.compareTo(y)类似，定义排序规则后返回正数，零和负数分别代表大于，等于和小于。

3.如何对HashMap的key或者value排序

HashMap作为kay-value结构，本身是无序的，排序比较灵活，一般会通过一个list进行保存。

下面的代码针对HashMap的key和value排序，提供几种实现的思路：

（1）转换为key数组，按照key排序

Object[] key_arr = hashmap.keySet().toArray();
Arrays.sort(key_arr);
for  (Object key : key_arr) {
    Object value = hashmap.get(key);
} 　

（2）对HashMap的value进行排序

/**
 * 针对HashMap的value进行排序
 * @author Bingyue
 */
public class HashMapSort {

	public static void main(String[] args) {
        HashMap<String, Integer> map = new HashMap<String, Integer>(){{
            put("tom", 18);
            put("jack", 25);
            put("susan", 20);
            put("rose", 38);
        }};

        ValueComparator cmptor = new ValueComparator(map);
        /**
         * 转换为有序的TreeMap进行输出
         */
        TreeMap<String, Integer> sorted_map = new TreeMap<String, Integer>(cmptor);
        sorted_map.putAll(map);

        for(String sortedkey : sorted_map.keySet()){
            System.out.println(sortedkey+map.get(sortedkey));
        }
        /**
         * 转换为有序的list进行排序
         */
        List<String> keys = new ArrayList<String>(map.keySet());
        Collections.sort(keys, cmptor);
        for(String key : keys) {
        	 System.out.println(key+map.get(key));
        }
    }
    static class ValueComparator implements Comparator<String> {
        HashMap<String, Integer> base_map;
        public ValueComparator(HashMap<String, Integer> base_map) {
            this.base_map = base_map;
        }
        public int compare(String arg0, String arg1) {
            if (!base_map.containsKey(arg0) || !base_map.containsKey(arg1)) {
                return 0;
            }
            //按照value从小到大排序
            if (base_map.get(arg0) < base_map.get(arg1)) {
                return -1;
            } else if (base_map.get(arg0) == base_map.get(arg1)) {
                return 0;
            } else {
                return 1;
            }
        }
    }
}

输出：

tom18     
susan20   
jack25    
rose38   
tom18   
susan20  
jack25    
rose38

4.通过Comparator自定义实体排序

如果你的List包装的是基本类型或者String，只要Collections.sort(list)即可，
但是如果list中保存的是实体bean等，就需要自己定义排序规则。

Java可以对ArrayList中的对象按照该对象某属性排序，下面的操作实现对Person实体列表的排序：

（1）定义Person实体类

public class Person{
     String name;
     int age;
 public Person(String name,int age){
     this.name = name;
     this.age = age;
 }

 public int getAge() {
     return age;
 }
 public void setAge(int age) {
     this.age = age;
 }
 public String getName() {
     return name;
 }
 public void setName(String name) {
     this.name = name;
 }
}　

（2）实现Comparator接口，编写排序规则

public class Mycomparator implements Comparator{
// 实现Comparator接口,也就是定义排序规则
    public int compare(Object o1,Object o2) {
        Person p1=(Person)o1;
        Person p2=(Person)o2;
       if(p1.age<p2.age)
           return 1;
       else
           return 0;
       }
}　

（3）测试排序

public class ListSort {
     public static void main(String[] args){
         ArrayList list = new ArrayList();
         list.add(new Person("lcl",28));
         list.add(new Person("fx",23));
         list.add(new Person("wqx",29));
         Comparator comp = new Mycomparator();
         Collections.sort(list,comp);
         for(int i = 0;i<list.size();i++){
             Person p = (Person)list.get(i);
             System.out.println(p.getName());
         } 

     }

}

　　

参考 

java中HashMap,LinkedHashMap,TreeMap，HashTable的区别