Java ArrayList的不同排序方法

更新時(shí)間：2015年12月14日 09:08:08 投稿：lijiao

這篇文章主要介紹了Java ArrayList的不同排序方法，感興趣的小伙伴們可以參考一下

由于其功能性和靈活性，ArrayList是 Java 集合框架中使用最為普遍的集合類(lèi)之一。ArrayList 是一種 List 實(shí)現(xiàn)，它的內(nèi)部用一個(gè)動(dòng)態(tài)數(shù)組來(lái)存儲(chǔ)元素，因此 ArrayList 能夠在添加和移除元素的時(shí)候進(jìn)行動(dòng)態(tài)的擴(kuò)展和縮減。你可能已經(jīng)使用過(guò) ArrayList，因此我將略過(guò)基礎(chǔ)部分。如果你對(duì) ArrayList 還不熟悉，你可以參考它的 API 文檔，可以很容易理解在 ArrayList 上執(zhí)行基本的操作。
在這篇文章中，我將討論 ArrayList 中一種極其重要的操作，你很有可能需要在企業(yè)應(yīng)用開(kāi)發(fā)中實(shí)現(xiàn)它。它就是 ArrayList 元素的排序。

排序字符串對(duì)象的ArrayList

考慮一個(gè) ArrayList 存儲(chǔ)著以字符串形式存在的國(guó)名（country name），為了對(duì)這個(gè) ArrayList 進(jìn)行排序，你需要調(diào)用 Collections.sort()方法，傳遞由國(guó)名構(gòu)成的 ArrayList 對(duì)象。這種方法將按照自然順序（按字母升序）對(duì)元素（國(guó)名）進(jìn)行排序。讓我們?yōu)榇藖?lái)寫(xiě)一段代碼。
SortArrayListAscendingDescending.java

package guru.springframework.blog.sortarraylist.ascendingdescending;
 import java.util.ArrayList;
 import java.util.Collections;
 public class SortArrayListAscendingDescending {
 private ArrayList arrayList;
 public SortArrayListAscendingDescending(ArrayList arrayList) {
 this.arrayList = arrayList;
 }
 public ArrayList getArrayList() {
 return this.arrayList;
 }
 public ArrayList sortAscending() {
 Collections.sort(this.arrayList);
 return this.arrayList;
 }
 public ArrayList sortDescending() {
 Collections.sort(this.arrayList, Collections.reverseOrder());
 return this.arrayList;
 }
 }

在上面的類(lèi)中，我們?cè)跇?gòu)造器中初始化了一個(gè) ArrayList 對(duì)象。在 sortAscending()方法中，我們調(diào)用了 Collections.sort()方法，并傳遞這個(gè)初始化的 ArrayList對(duì)象為參數(shù)，返回排序后的 ArrayList。在 sortDescending()方法中，我們調(diào)用重載的 Collections.sort()方法讓其按照降序?qū)υ嘏判?，這個(gè)版本的 Collections.sort()接收ArrayList對(duì)象作為第一個(gè)參數(shù)，一個(gè)由 Collections.reverseOrder()方法返回的 Comparator 對(duì)象作為第二個(gè)參數(shù)。我們將會(huì)在稍后講解 Comparator。為了測(cè)試排序功能，我們將寫(xiě)一段測(cè)試代碼。
SortArrayListAscendingDescendingTest.java

package guru.springframework.blog.sortarraylist.ascendingdescending;
 import org.junit.Test;
 import java.util.ArrayList;
 import static org.junit.Assert.*;
 public class SortArrayListAscendingDescendingTest {
 <a >@Test</a>
 public void testSortAscendingDescending() throws Exception {
 ArrayList countryList = new ArrayList&lt;&gt;();
 countryList.add("France");
 countryList.add("USA");
 countryList.add("India");
 countryList.add("Spain");
 countryList.add("England");
 SortArrayListAscendingDescending sortArrayList = new SortArrayListAscendingDescending(countryList);
 ArrayList unsortedArrayList = sortArrayList.getArrayList();
 System.out.println("Unsorted ArrayList: " + unsortedArrayList);
 ArrayList sortedArrayListAscending = sortArrayList.sortAscending();
 System.out.println("Sorted ArrayList in Ascending Order : " + sortedArrayListAscending);
 ArrayList sortedArrayListDescending = sortArrayList.sortDescending();
 System.out.println("Sorted ArrayList in Descending Order: " + sortedArrayListDescending);
 }
 }

在上面的測(cè)試代碼中，我們創(chuàng)建一個(gè) ArrayList 對(duì)象，并添加了 5 個(gè)字符串對(duì)象代表 5 個(gè)國(guó)家的名字。然后我們調(diào)用 getArrayList()、sortAscending()和 sortDescending()方法，并打印這些方法返回的 ArrayList 對(duì)象。

到目前為止，所要排序的 ArrayList 元素都是非常簡(jiǎn)單的，我們僅僅只是調(diào)用 Collections.sort()方法并傳遞了需要排序的 ArrayList 對(duì)象作為參數(shù)。但是更多的是你會(huì)遇到一些復(fù)雜的情景下對(duì) ArrayList 進(jìn)行排序。
Collections.sort() 方法對(duì) ArrayList 的元素或者任何其他 List 的實(shí)現(xiàn)提供的可比較的元素進(jìn)行排序，這意味著這些元素的類(lèi)需要實(shí)現(xiàn) java.lang 包中的 Comparable 接口。正如 String 類(lèi)實(shí)現(xiàn)了 Comparable 接口，我們就可以對(duì)由國(guó)名構(gòu)成的 ArrayList 排序。有些其他的標(biāo)準(zhǔn) Java 類(lèi)實(shí)現(xiàn)了 Comparable 接口，包括原始的包裝類(lèi)，例如 Integer、Short、Double、Float、Boolean、BigInteger、BigDecimal、File 和 Date 類(lèi)都實(shí)現(xiàn)了 Comparable 接口。

使用Comparable排序ArrayList

Comparable 是帶有單一 compareTo()方法的接口。一個(gè)實(shí)現(xiàn)了 Comparable 接口的類(lèi)對(duì)象可以與其它同類(lèi)型的對(duì)象進(jìn)行比較，實(shí)現(xiàn) Comparable 接口的類(lèi)需要重寫(xiě) compareTo()方法，這個(gè)方法接收一個(gè)同類(lèi)型的對(duì)象，并實(shí)現(xiàn)這個(gè)對(duì)象和傳遞給方法的另一個(gè)對(duì)象比較的邏輯。compareTo()方法返回Int類(lèi)型的比較結(jié)果，分別代表下面的含義：
正值表示當(dāng)前對(duì)象比傳遞給 comPareTO()的對(duì)象大
負(fù)值表示當(dāng)前對(duì)象比傳遞給 comPareTO()的對(duì)象小
零表示兩個(gè)對(duì)象相等
讓我們來(lái)舉一個(gè)例子，JobCandidate 類(lèi)的對(duì)象保存在 ArrayList 中并準(zhǔn)備對(duì)其進(jìn)行排序。JobCandidate 類(lèi)有三個(gè)成員變量：字符串類(lèi)型的姓名和性別、整型的年齡。我們想要對(duì)保存在 ArrayList 中的 JobCandidate 對(duì)象按照年齡進(jìn)行排序。因此我們要讓 JobCandidate 類(lèi)實(shí)現(xiàn) Comparable 接口并重寫(xiě) compareTo()方法。
JobCandidate類(lèi)的代碼如下：
JobCandidate.java

package guru.springframework.blog.sortarraylist.comparable;
 public class JobCandidate implements Comparable {
 private String name;
 private String gender;
 private int age;
 public JobCandidate(String name, String gender, int age) {
 this.name = name;
 this.gender = gender;
 this.age = age;
 }
 public String getName() {
 return name;
 }
 public String getGender() {
 return gender;
 }
 public int getAge() {
 return age;
 }
 @Override
 public int compareTo(JobCandidate candidate) {
 return (this.getAge() < candidate.getAge() ? -1 :
 (this.getAge() == candidate.getAge() ? 0 : 1));
 }
 @Override
 public String toString() {
 return " Name: " + this.name + ", Gender: " + this.gender + ", age:" + this.age;
 }
 }

在上面 JobCandidate 類(lèi)被重寫(xiě)的 compareTo()方法中，我們實(shí)現(xiàn)了基于年齡的比較邏輯。我見(jiàn)過(guò)很多程序員將(this.getAge() – candidate.getAge())作為返回的比較結(jié)果。盡管使用這種 return 語(yǔ)句看上去似乎很吸引人，并且也不會(huì)對(duì)我們的例子造成影響，我的建議是遠(yuǎn)離這種語(yǔ)句。想象一下，比較整數(shù)值，其中有一個(gè)或者兩個(gè)都是負(fù)數(shù)的結(jié)果。這會(huì)導(dǎo)致一些錯(cuò)誤，讓你的程序行為不定，而且更重要的是，這樣的錯(cuò)誤是很細(xì)微的，尤其是在大型的企業(yè)應(yīng)用中很難檢測(cè)出來(lái)。下面我們將寫(xiě)一個(gè)輔助類(lèi)，為委托方對(duì)包含了 JobCandidate 元素的 ArrayList 對(duì)象進(jìn)行排序。
JobCandidateSorter.java

package guru.springframework.blog.sortarraylist.comparable;
import java.util.ArrayList;
 import java.util.Collections;
 public class JobCandidateSorter {
 ArrayList jobCandidate = new ArrayList<>();
 public JobCandidateSorter(ArrayList jobCandidate) {
 this.jobCandidate = jobCandidate;
 }
 public ArrayList getSortedJobCandidateByAge() {
 Collections.sort(jobCandidate);
 return jobCandidate;
 }
 }

在 JobCandidateSorter 類(lèi)中，我們初始化了一個(gè) ArrayList 對(duì)象，委托方將通過(guò)構(gòu)造函數(shù)實(shí)例化 JobCandidateSorter 。然后我們編寫(xiě)了 getSortedJobCandidateByAge()方法，在這個(gè)方法中，我們調(diào)用 Collections.sort()并傳遞已經(jīng)初始化了的 ArrayList 為參數(shù)，最后返回排序后的 ArrayList。
接下來(lái)，我們寫(xiě)一個(gè)測(cè)試類(lèi)來(lái)測(cè)試一下我們的代碼。
JobCandidateSorterTest.java

 package guru.springframework.blog.sortarraylist.comparable;
 import org.junit.Test;
 import java.lang.reflect.Array;
 import java.util.ArrayList;
 import static org.junit.Assert.*;
 public class JobCandidateSorterTest {
 <a >@Test</a>
 public void testGetSortedJobCandidateByAge() throws Exception {
 JobCandidate jobCandidate1 = new JobCandidate("Mark Smith", "Male", 26);
 JobCandidate jobCandidate2 = new JobCandidate("Sandy Hunt", "Female", 23);
 JobCandidate jobCandidate3 = new JobCandidate("Betty Clark", "Female", 20);
 JobCandidate jobCandidate4 = new JobCandidate("Andrew Styne", "Male", 24);
 ArrayList jobCandidateList = new ArrayList&lt;&gt;();
 jobCandidateList.add(jobCandidate1);
 jobCandidateList.add(jobCandidate2);
 jobCandidateList.add(jobCandidate3);
 jobCandidateList.add(jobCandidate4);
 JobCandidateSorter jobCandidateSorter = new JobCandidateSorter(jobCandidateList);
 ArrayList sortedJobCandidate = jobCandidateSorter.getSortedJobCandidateByAge();
 System.out.println("-----Sorted JobCandidate by age: Ascending-----");
for (JobCandidate jobCandidate : sortedJobCandidate) {
 System.out.println(jobCandidate);
 }
 }
 }

在上面的測(cè)試類(lèi)中，我們創(chuàng)建了四個(gè) JobCandidate 對(duì)象并把它們添加到 ArrayList，然后傳遞這個(gè) ArrayList 到構(gòu)造函數(shù)來(lái)實(shí)例化 JobCandidateSorter 類(lèi)。最后，我們調(diào)用 JobCandidateSorter 類(lèi)的 getSortedJobCandidateByAge()方法，并打印這個(gè)方法返回的排序后的 ArrayList。

使用 Comparable 對(duì) ArrayList 排序是一種常用的方法。但是你必須知道有某些限制。你想要排序的對(duì)象的類(lèi)必須實(shí)現(xiàn) Comparable 并覆寫(xiě) compareTo()方法。這基本上意味著你將只能基于一個(gè)成員變量來(lái)比較對(duì)象(我們例子中的年齡字段)。如果要求你按照姓名和年齡來(lái)對(duì) JobCandidate 對(duì)象進(jìn)行排序怎么辦？ Comparable 就不是解決的方法了。另外，比較邏輯是需要進(jìn)行比較的對(duì)象的類(lèi)的一部分，它消除了比較邏輯可復(fù)用性的可能。Java 通過(guò)使用在 java.util 包下提供的Comparator接口解決了上述的比較需求。

使用 Comparator 排序 ArrayList

Comparator 接口與Comparable 接口相似也提供了一個(gè)單一的比較方法叫作 compare()。然而，與 Comparable的 compareTo()方法不同的是，這個(gè) compare()接受兩個(gè)同類(lèi)型的不同對(duì)象進(jìn)行比較。
我們將用 Comparator 對(duì)我們之前使用過(guò)的相同 JobCandidate 類(lèi)對(duì)象進(jìn)行排序。我們將通過(guò)實(shí)現(xiàn) Comparatoras 匿名內(nèi)部類(lèi)，允許對(duì) JobCandidate 對(duì)象按照年齡和姓名進(jìn)行排序。
下面是使用了 Comparator 的 JobCandidate 類(lèi)代碼
JobCandidate.java

package guru.springframework.blog.sortarraylist.comparator;
 import java.util.Comparator;
 public class JobCandidate {
 private String name;
 private String gender;
 private int age;
 public JobCandidate(String name, String gender, int age) {
 this.name = name;
 this.gender = gender;
 this.age = age;
 }
 public String getName() {
 return name;
 }
 public String getGender() {
 return gender;
 }
 public int getAge() {
 return age;
 }
 public static Comparator ageComparator = new Comparator() {
 @Override
 public int compare(JobCandidate jc1, JobCandidate jc2) {
 return (jc2.getAge() < jc1.getAge() ? -1 :
 (jc2.getAge() == jc1.getAge() ? 0 : 1));
 }
 };
 public static Comparator nameComparator = new Comparator() {
 @Override
 public int compare(JobCandidate jc1, JobCandidate jc2) {
 return (int) (jc1.getName().compareTo(jc2.getName()));
 }
 };
 @Override
 public String toString() {
 return " Name: " + this.name + ", Gender: " + this.gender + ", age:" + this.age;
 }
 }

在上面的類(lèi)中，從 29 行到 35 行，我們寫(xiě)了一個(gè)匿名類(lèi)并實(shí)現(xiàn)了 compare()方法，按照年齡的降序?qū)?JobCandidate 對(duì)象進(jìn)行排序。從37行到42行，我們又寫(xiě)了一個(gè)匿名類(lèi)并實(shí)現(xiàn)了 compare() 方法，按照姓名的升序?qū)?JobCandidate進(jìn)行排序?，F(xiàn)在我們寫(xiě)一個(gè)類(lèi)，為委托方對(duì) ArrayList 的元素進(jìn)行排序。
JobCandidateSorter.java

package guru.springframework.blog.sortarraylist.comparator;
 import java.util.ArrayList;
 import java.util.Collections;
 public class JobCandidateSorter {
 ArrayList jobCandidate = new ArrayList<>();
 public JobCandidateSorter(ArrayList jobCandidate) {
 this.jobCandidate = jobCandidate;
 }
 public ArrayList getSortedJobCandidateByAge() {
 Collections.sort(jobCandidate, JobCandidate.ageComparator);
 return jobCandidate;
 }
 public ArrayList getSortedJobCandidateByName() {
 Collections.sort(jobCandidate, JobCandidate.nameComparator);
 return jobCandidate;
 }
 }

在上面的類(lèi)中，我們寫(xiě)了 getSortedJobCandidateByAge()方法，在這個(gè)方法內(nèi)部我們調(diào)用了 Collections.sort()的重載版本，這個(gè)版本傳遞要被排序的 ArrayList 對(duì)象和比較年齡的 Comparator 對(duì)象。在 getSortedJobCandidateByName()方法內(nèi)部，我們又調(diào)用了 Collections.sort()的另一個(gè)重載版本，這個(gè)版本傳遞要被排序的 ArrayList 對(duì)象和比較姓名的 Comparator 對(duì)象。
Let's write a test class to test our code.
讓我們寫(xiě)一個(gè)測(cè)試類(lèi)來(lái)測(cè)試我們的代碼。
JobCandidateSorterTest.java

package guru.springframework.blog.sortarraylist.comparator;
 import guru.springframework.blog.sortarraylist.comparator.JobCandidate;
 import guru.springframework.blog.sortarraylist.comparator.JobCandidateSorter;
 import org.junit.Before;
 import org.junit.Test;
 import java.util.ArrayList;
 import static org.junit.Assert.*;
 public class JobCandidateSorterTest {
 JobCandidateSorter jobCandidateSorter;
 @Before
 public void setUp() throws Exception {
 JobCandidate jobCandidate1 = new JobCandidate("Mark Smith", "Male", 26);
 JobCandidate jobCandidate2 = new JobCandidate("Sandy Hunt", "Female", 23);
 JobCandidate jobCandidate3 = new JobCandidate("Betty Clark", "Female", 20);
 JobCandidate jobCandidate4 = new JobCandidate("Andrew Styne", "Male", 24);
 ArrayList jobCandidateList = new ArrayList&lt;&gt;();
 jobCandidateList.add(jobCandidate1);
 jobCandidateList.add(jobCandidate2);
 jobCandidateList.add(jobCandidate3);
 jobCandidateList.add(jobCandidate4);
 jobCandidateSorter = new JobCandidateSorter(jobCandidateList);
 }
 <a >@Test</a>
 public void testGetSortedJobCandidateByAge() throws Exception {
 System.out.println("-----Sorted JobCandidate by age: Descending-----");
ArrayList sortedJobCandidate = jobCandidateSorter.getSortedJobCandidateByAge();
 for (JobCandidate jobCandidate : sortedJobCandidate) {
 System.out.println(jobCandidate);
 }
 }
 <a >@Test</a>
 public void testGetSortedJobCandidateByName() throws Exception {
 System.out.println("-----Sorted JobCandidate by name: Ascending-----");
ArrayList sortedJobCandidate = jobCandidateSorter.getSortedJobCandidateByName();
 for (JobCandidate jobCandidate : sortedJobCandidate) {
 System.out.println(jobCandidate);
 }
 }
 }

在測(cè)試類(lèi)中我們向 ArrayList 中添加若干 JobCandidate 對(duì)象，并使用 Before 注釋在測(cè)試單元的 setup()方法中創(chuàng)建了一個(gè) JobCandidateSorter 對(duì)象。如果你是一個(gè) Junit 新手，可以參考我以前的文章包括 Junit 注釋?zhuān)↗unit 單元測(cè)試系列）。在 testGetSortedJobCandidateByAge()測(cè)試方法中我們調(diào)用了 getSortedJobCandidateByAge()方法，并打印了該方法返回的排序后的 ArrayList。在 testGetSortedJobCandidateByName()測(cè)試方法中我們調(diào)用了getSortedJobCandidateByName()方法并同樣打印該方法返回的 ArrayList。

在本文中我們看到了 ArrayList 排序的不同方法。一種是使用 Comparable 另一種是使用 Comparator。方法的選擇一直是造成程序員們困惑的原因之一。你最應(yīng)該記住的就是一個(gè) Comparable 對(duì)象可以說(shuō)“我可以自己與另外一個(gè)對(duì)象比較”而一個(gè) Comparator 對(duì)象可以說(shuō)“我可以比較兩個(gè)不同的對(duì)象”。你不能說(shuō)一個(gè)接口比另一個(gè)要好。選擇的接口取決于你需要實(shí)現(xiàn)的功能。

以上就是本文的全部?jī)?nèi)容，希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助。

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