C# 中的List.Sort()--集合排序方法全面解析
在c#中,list.sort() 不仅为我们提供了默认的排序方法,还为我们提供了4种自定义排序的方法,通过默认排序方法,我们无需重写任何sort()方法的实现代码,就能对单参数类型的list数据进行单一规则的排序,如果通过对这些方法进行改进我们可以轻松做到对多参数、多规则的复杂排序。
下面是c#自定义排序的4种方法:
list<t>.sort(); list<t>.sort(icomparer<t> comparer); list<t>.sort(int index, int count, icomparer<t> comparer); list<t>.sort(comparison<t> comparison);
实现目标
假设存在一个people类,包含name、age属性,在客户端中创建list保存多个实例,希望对list中的内容根据name和age参数进行排序,排序规则为,先按姓名升序排序,如果姓名相同再按年龄的升序排序:
class people { public people(string name, int age) { name = name; age = age; } public string name { get; set; } //姓名 public int age { get; set; } //年龄 } // 客户端 class client { static void main(string[] args) { list<people> peoplelist = new list<people>(); peoplelist.add(new people("张三", 22)); peoplelist.add(new people("张三", 24)); peoplelist.add(new people("李四", 18)); peoplelist.add(new people("王五", 16)); peoplelist.add(new people("王五", 30)); } }
方法一、对people类继承icomparable接口,实现compareto()方法
该方法为系统默认的方法,单一参数时会默认进行升序排序。但遇到多参数(name、age)排序时,我们需要对该默认方法进行修改。
方法一:people类继承icomparable接口,实现compareto()方法
icomparable<t>:定义由值类型或类实现的通用比较方法,旨在创建特定于类型的比较方法以对实例进行排序。
原理:自行实现的compareto()方法会在list.sort()内部进行元素两两比较,最终实现排序
class people : icomparable<people> { public people(string name, int age) { name = name;age = age; } public string name { get; set; } public int age { get; set; } // list.sort()时会根据该compareto()进行自定义比较 public int compareto(people other) { if (this.name != other.name) { return this.name.compareto(other.name); } else if (this.age != other.age) { return this.age.compareto(other.age); } else return 0; } } // 客户端 peoplelist.sort(); // output: // 李四 18 // 王五 16 // 王五 30 // 张三 22 // 张三 24
方法二:增加people类的外部比较类,继承icomparer接口、实现compare()方法
区别于上述继承icomparable的方法,该方法不可在people内继承实现icomparer接口,而是需要新建比较方法类进行接口实现
方法二:新建peoplecomparer类、继承icomparer接口、实现compare()方法
原理:list.sort()将peoplecomparer类的实例作为参数,在内部使用compare()方法进行两两比较,最终实现排序(注:上述方法为compareto(),此处为compare()方法)
// 自定义比较方法类 class peoplecomparer : icomparer<people> { // 区别于compareto()单参数,此处为双参数 public int compare(people x, people y) { if (x.name != y.name) { return x.name.compareto(y.name); } else if (x.age != y.age) { return x.age.compareto(y.age); } else return 0; } } // 客户端 // 传入参数为自定义比较类的实例 peoplelist.sort(new peoplecomparer()); // output: // 李四 18 // 王五 16 // 王五 30 // 张三 22 // 张三 24
同理,list<t>.sort(int index, int count, icomparer<t> comparer) 方法的参数:待排元素起始索引、待排元素个数、排序方法
方法三、采用泛型委托 comparison<t>,绑定自定义的比较方法
区别于上述继承接口的方法,此方法的参数为 泛型委托 comparison<t>
委托原型:public delegate int comparison<in t>(t x, t y);
方法三:依照委托的使用方法,首先创建委托实例mycomparison,并绑定到自定义的比较方法peoplecomparison()上,最终调用list.sort()时 将委托实例传入
原理:list.sort()根据传入的委托方法,进行两两元素比较最终实现排序
// 客户端 class client { // 方法0 自定义比较方法 public static int peoplecomparison(people p1, people p2) { if (p1.name != p2.name) { return p1.name.compareto(p2.name); } else if (p1.age != p2.age) { return p1.age.compareto(p2.age); } else return 0; } static void main(string[] args) { / 创建list ... / // 方法0 创建委托实例并绑定 comparison<people> mycomparison = peoplecomparison; // 传入该实例实现比较方法 peoplelist.sort(mycomparison); // output: // 李四 18 // 王五 16 // 王五 30 // 张三 22 // 张三 24 } }
此外,既然comparison<t>是泛型委托,则完全可以用 lambda表达式 进行描述:
// lambda表达式实现comparison委托 peoplelist.sort((p1, p2) => { if (p1.name != p2.name) { return p2.name.compareto(p1.name); } else if (p1.age != p2.age) { return p2.age.compareto(p1.age); } else return 0; }); // output: // 张三 24 // 张三 22 // 王五 30 // 王五 16 // 李四 18
总结
虽然本文仅使用了list<t>一种容器对sort()方法进行阐述,但是不同容器的使用sort()的方法大相径庭,因为核心的原理都是应用两种接口及泛型委托:
两种接口:icomparable<t> 、 icomparer<t>
泛型委托:comparison<t>
参考
附:一个完整的测试demo
using system; using system.collections.generic; using system.linq; using system.text; namespace listsort { class program { static void displayinfo<t>(list<t> list) { //输出list元素内容 foreach(var item in list) { system.console.write("{0} ",item.tostring()); } system.console.writeline(""); } // 方法3 自定义委托泛型比较方法 public static int peoplecomparison(people p1, people p2) { if (p1.name != p2.name) { return p1.name.compareto(p2.name); } else if (p1.age != p2.age) { return p1.age.compareto(p2.age); } else return 0; } static void main(string[] args) { list<people> peoplelist = new list<people>(); peoplelist.add(new people("张三", 22)); peoplelist.add(new people("张三", 24)); peoplelist.add(new people("李四", 18)); peoplelist.add(new people("王五", 16)); peoplelist.add(new people("王五", 30)); system.console.writeline("排序前原始数据:"); displayinfo(peoplelist); system.console.writeline("------------------------------------"); system.console.writeline("方法1排序后数据:"); peoplelist.sort(); displayinfo(peoplelist); system.console.writeline("方法2排序后数据:"); displayinfo(peoplelist); // 方法1 使用icomparer<t>接口。 peoplelist.sort(new peoplecomparer()); // 方法2 除以上两种方法以外还可以使用另一种方法,在people类中实现icomparable<t> peoplelist.sort(); system.console.writeline("方法3排序后数据:"); displayinfo(peoplelist); // 方法3 创建泛型委托实例并绑定 comparison<people> mycomparison = peoplecomparison; // 传入该实例实现比较方法 peoplelist.sort(mycomparison); system.console.writeline("方法3排序后数据:"); displayinfo(peoplelist); // 方法3 使用comparison<t>委托,lambda写法 peoplelist.sort((left, right) => { //先按姓名排序,如果姓名相同再按年龄排序 int x = left.name.compareto(right.name); if(x==0) { if (left.age > right.age) x = 1; else if (left.age == right.age) x = 0; else x = -1; } return x; }); } } //方法一 public class people : icomparable<people> { public int age { get;set;} public string name { get;set;} public people(string name,int age) { this.name = name; this.age = age; } public override string tostring() { string result = ""; result = "["+this.name+","+ this.age.tostring()+"]"; return result; } public int compareto(people other) { int x = this.name.compareto(other.name); if(x==0) { if (this.age > other.age) x = 1; else if (this.age == other.age) x = 0; else x = -1; } return x; } } //方法二 public class peoplecomparer : icomparer<people> { public int compare(people left, people right) { int x = left.name.compareto(right.name); if(x==0) { if (left.age > right.age) x = 1; else if (left.age == right.age) x = 0; else x = -1; } return x; } } }
补充:c# icomparable和icomparer接口和自定义比较器
前言
arraylist里面有一个方法:
public virtual void sort(icomparer comparer);
使用指定的比较器对整个 system.collections.arraylist 中的元素进行排序。
comparer:比较元素时要使用的 system.collections.icomparer 实现。
啥玩意啊?
正文
1.comparer类简单介绍
想弄清楚这个,我们先来看看这么一个类。
在system.collections名称空间中,有这么一个类:comparer。顾名思义,他可以实现对简单类型的比较,什么意思呢?来看如下代码:
int a=1,b=2;
正常情况下,我们要怎样比较他们的大小?if,运算符,……?这当然可以,不过comparer已经给我们提供了一个函数,可以直接使用:(需要using system.collections;)
console.writeline(comparer.default.compare(a,b));
因为a<b,所以控制台会输出-1。(这个函数总是返回-1,0,1三个值。)
这里通过comparer里的静态属性default获得comparer的实例调用了comparer里的非静态函数compare。
(还可以比较根据字母比较两个string类型,这里就省略介绍了)
2.自定义比较器,icomparable,icomparer接口
当然,这个类不仅仅只是用来比较两个数的大小的。有时候我们想直接比较两个对象,但是引用里面的属性或许比较麻烦。尤其是参考要素过多,不好直接比较的时候,怎样才能更高效地比较两个对象呢?这时候,我们就需要自定义比较器了。
首先来介绍icomparable接口。这个接口里只有一个方法compareto()。让你的类实现这个接口的compareto方法,就可以直接调用这个方法和另一个对象比较。下面是例子:
public class classtest : icomparable { public int inttest; public int compareto(object obj) { return inttest-((classtest)obj).inttest; //这里的代码可以按需要自己编写,这里只是一个简单的示例 } }
然后就可以直接使用啦:
classtest a = new classtest(){inttest=1}; classtest b = new classtest(){inttest=2}; console.writeline(a.compareto(b));//输出-1 comparer类已经为我们提供了icomparer的默认实现,但我们仍然可以自定义它。新建一个类:(记得using system.collections;) public class classtestcomparer : icomparer { public static icomparer default = new classtestcomparer(); //这里必须使用这样的定义,将对象转化为icomparer类型有很大用处,下面会介绍 public int compare(object a,object b) { return ((classtest)a).inttest - ((classtest)b).inttest; //同样这里使用最简单的示例,但是你可以大放异彩 } }
注意,如果用于比较的类和设定的类不一样,就会出现错误。
使用示例:
classtest a = new classtest(){inttest=1}; classtest b = new classtest(){inttest=2}; console.writeline(classtestcomparer.default.compare(a,b)); //结果是-1
可以发现,这两个接口的不同之处在于:icomparable在要比较的对象的类中实现,可以比较该对象和另一个对象。icomparer在一个单独的类中实现,可以比较任意两个对象(关键是你的设置)。
3.对集合排序
当然,这两个接口还有更强大的用处。我们可以使用这两个接口对集合进行排序。还记得前言里的sort()方法吗?接下来就以arraylist为例,介绍如何使用。
arraylist classtests = new arraylist(); classtest a = new classtest(){inttest=1}; classtest b = new classtest(){inttest=2}; classtest c = new classtest(){inttest=3}; classtests.add(a); classtests.add(b); classtests.add(c); classtests.sort(); //使用无参的sort,将调用类中的compareto()方法,因为classtest实现了这个方法,所以是可以调用的。如果没有实现,编译器会报错。 classtests.sort(classtestcomparer.default); //这将使用compare()方法对集合中的元素排序。classtestcomparer类实现了这个方法,并且提供了一个icomparer类型的属性。
需要注意的是:
两个接口提供的方法返回值都是int类型的,负数代表小于,0代表等于,正数代表大于。所以对数字之外的自定义比较器,需要人工设定什么是“大”,什么是“小”。所以上文示例中两个数直接相减,就可以比较大小。
排序完之后,按照返回的int值,集合是由小到大排列的。
使用无参sort()时,集合中至少要有一个类实现了icomparable,否则会报错。
一般来说,都是对同一个类进行比较。不过,也可以实现对不同类比较的代码,这就看具体需要了。
以上为个人经验,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持。如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教。
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