Java中Collections.sort的使用

更新时间：2023年05月30日 16:29:48 作者：Meiko丶

本文主要介绍了Java中Collections.sort的使用，文中通过示例代码介绍的非常详细，对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧

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。

Collections.sort(list,new Comparator<Point>() {
            @Override
            public int compare(Point o1, Point o2) {
                //常见写法
                return o1.x-o2.x; //由上面分析，源码，可知，return=1的时候，会交换o1和o2，o1排到o2后面，因此大的对象o1排在小的后面，就是升序
                 return o2.x-o1.x; //反之就是降序
            }

到此这篇关于Java中Collections.sort的使用的文章就介绍到这了,更多相关Java Collections.sort内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！

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