欢迎您访问程序员文章站本站旨在为大家提供分享程序员计算机编程知识!
您现在的位置是: 首页

由Java中的Set,List,Map引出的排序技巧

程序员文章站 2022-07-12 10:51:53
...

 一。关于概念:    
       List接口对Collection进行了简单的扩充,它的具体实现类常用的有ArrayList和LinkedList。你可以将任何东西放到一个List容器中,并在需要时从中取出。ArrayList从其命名中可以看出它是一种类似数组的形式进行存储,因此它的随机访问速度极快,而LinkedList的内部实现是链表,它适合于在链表中间需要频繁进行插入和删除操作。在具体应用时可以根据需要*选择。前面说的Iterator只能对容器进行向前遍历,而ListIterator则继承了Iterator的思想,并提供了对List进行双向遍历的方法。 

        Set接口也是Collection的一种扩展,而与List不同的时,在Set中的对象元素不能重复,也就是说你不能把同样的东西两次放入同一个Set容器中。它的常用具体实现有HashSet和TreeSet类。HashSet能快速定位一个元素,但是你放到HashSet中的对象需要实现hashCode()方法,它使用了前面说过的哈希码的算法。而TreeSet则将放入其中的元素按序存放,这就要求你放入其中的对象是可排序的,这就用到了集合框架提供的另外两个实用类Comparable和Comparator。一个类是可排序的,它就应该实现Comparable接口。有时多个类具有相同的排序算法,那就不需要在每分别重复定义相同的排序算法,只要实现Comparator接口即可。集合框架中还有两个很实用的公用类:Collections和Arrays。Collections提供了对一个Collection容器进行诸如排序、复制、查找和填充等一些非常有用的方法,Arrays则是对一个数组进行类似的操作。 

        Map是一种把键对象和值对象进行关联的容器,而一个值对象又可以是一个Map,依次类推,这样就可形成一个多级映射。对于键对象来说,像Set一样,一个Map容器中的键对象不允许重复,这是为了保持查找结果的一致性;如果有两个键对象一样,那你想得到那个键对象所对应的值对象时就有问题了,可能你得到的并不是你想的那个值对象,结果会造成混乱,所以键的唯一性很重要,也是符合集合的性质的。当然在使用过程中,某个键所对应的值对象可能会发生变化,这时会按照最后一次修改的值对象与键对应。对于值对象则没有唯一性的要求。你可以将任意多个键都映射到一个值对象上,这不会发生任何问题(不过对你的使用却可能会造成不便,你不知道你得到的到底是那一个键所对应的值对象)。Map有两种比较常用的实现:HashMap和TreeMap。HashMap也用到了哈希码的算法,以便快速查找一个键,TreeMap则是对键按序存放,因此它便有一些扩展的方法,比如firstKey(),lastKey()等,你还可以从TreeMap中指定一个范围以取得其子Map。键和值的关联很简单,用pub(Object key,Object value)方法即可将一个键与一个值对象相关联。用get(Object key)可得到与此key对象所对应的值对象。



二.Java技巧:列表排序
        在Java Collection Framework中定义的List实现有Vector,ArrayList和LinkedList。这些集合提供了对对象组的索引访问。他们提供了元素的添加与删除支持。然而,它们并没有内置的元素排序支持。
  你能够使用java.util.Collections类中的sort()方法对List元素进行排序。你既可以给方法传递一个List对象,也可以传递一个List和一个Comparator。如果列表中的元素全都是相同类型的类,并且这个类实现了Comparable接口,你可以简单的调用Collections.sort()。如果这个类没有实现Comparator,你也可以传递一个Comparator到方法sort()中,进行排序。如果你不想使用缺省的分类顺序进行排序,你同样可以传递一个Comparator到方法sort()中来进行排序。如果列表中的元素并不都是相同类型的类,你在进行排序的时候就不是这样幸运了。除非你编写一个专用的跨类的Comparator。
        排序的顺序怎么样呢?如果元素是String对象,却省的排序顺序是按照字符编码进行的,基本上是每个字符的ASCII/Unicode值。如果严格的限制在处理英文,却省的排序顺序通常是足够的,因为它首先排A-Z,然后是小写字母a-z。然而如果你处理非英文字,或者你只是想使用不同的排序顺序,这样Collections.sort()就出现了第二种变化。例如,你想使用字符串的反序进行排序。为了实现这个功能,你可以在Collections类中通过reverseOrder()来获取一个反序Comparator。然后,你将反序Comparator传递给sort()方法。换句话说,你作如下工作:

List list = ...;
Comparator comp = Collections.reverseOrder();
Collections.sort(list, comp);


  如果列表包含项目:Man, man, Woman, 和woman,排序好的列表将是Man, Woman, man, woman。这里没有什么复杂的。需要注意的非常重要的一点是Collections.sort()是进行原位排序。如果你需要保留原序,需要先对原集合进行复制,在排序,就像这样:

List list = ...;
List copyOfList = new ArrayList(list);
Collections.sort(copyOfList);


  这里,排好序的列表是:Man, Woman, man, woman,但是原始列表(Man, man, Woman, woman)被保留了。

  到目前为止,排序是区分大小写的。你如何进行不去分大小写的排序呢?一种实现方式是象这样实现Comparator:

public static class CaseInsensitiveComparator
implements Comparator {
public int compare(Object element1,
Object element2) {
String lower1 =
element1.toString().toLowerCase();
String lower2 =
element2.toString().toLowerCase();
return lower1.compareTo(lower2);
}
}


  你确实不需要手工的创建这个类。而是,你可以是用以存在的Comparator,CASE_INSENSIVTIVE_ORDER,它是在String类中定义的。

  这种实现方式有一点小小的问题。Sort()算法提供稳定的排序,并保持与原有序列相同的元素。这意味着一个包含两个元素”woman”和”Woman”的列表将有不同的排序,而这种不同是根据两个元素在列表中出现的先后次序决定的。
    
        语言的不同又会怎么样呢?java.text包提供了Collector和CollectionKey类来进行区分语言的排序。这里是例子:

  注意,如果你的文本是本地语言,而不是缺省语言,你需要传递一个本地语种给getInstance()方法,就象:

public static class CollatorComparator
implements Comparator {
Collator collator = Collator.getInstance();
public int compare(Object element1,
Object element2) {
CollationKey key1 = collator.getCollationKey(
element1.toString());
CollationKey key2 = collator.getCollationKey(
element2.toString());
return key1.compareTo(key2);
}
}


  你是在对集合关键字进行排序,而不是实际的字符串。这不仅提供固定的不区分大小写的排序,而且它是跨语种的排序。换句话说,如果你对西班牙文和非西班牙文的混合词进行排序,词ma?ana (tomorrow)将排在mantra的前面。如果你不使用Collector,ma?ana将排在mantra的后面。

  下面这个程序对一个列表进行不同类型的排序(缺省的、区分大小写的、区分语种的):

import java.awt.BorderLayout;
import java.awt.Container;
import java.io.*;
import java.text.*;
import java.util.*;
import javax.swing.*;

public class SortIt {

public static class CollatorComparator
implements Comparator {
Collator collator = Collator.getInstance();
public int compare(Object element1,
Object element2) {
CollationKey key1 = collator.getCollationKey(
element1.toString());
CollationKey key2 = collator.getCollationKey(
element2.toString());
return key1.compareTo(key2);
}
}

public static class CaseInsensitiveComparator
implements Comparator {
public int compare(Object element1,
Object element2) {
String lower1 = element1.toString().
toLowerCase();
String lower2 = element2.toString().
toLowerCase();
return lower1.compareTo(lower2);
}
}

public static void main(String args[]) {
String words[] =
{"man", "Man", "Woman", "woman",
"Manana", "manana", "ma?ana", "Ma?ana",
"Mantra", "mantra", "mantel", "Mantel"
};

// Create frame to display sortings
JFrame frame = new JFrame("Sorting");
frame.setDefaultCloseOperation(
JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
Container contentPane = frame.getContentPane();
JTextArea textArea = new JTextArea();
JScrollPane pane = new JScrollPane(textArea);
contentPane.add(pane, BorderLayout.CENTER);

// Create buffer for output
StringWriter buffer = new StringWriter();
PrintWriter out = new PrintWriter(buffer);

// Create initial list to sort
List list = new ArrayList(Arrays.asList(words));
out.println("Original list:");
out.println(list);
out.println();

// Perform default sort
Collections.sort(list);
out.println("Default sorting:");
out.println(list);
out.println();

// Reset list
list = new ArrayList(Arrays.asList(words));

// Perform case insensitive sort
Comparator comp = new CaseInsensitiveComparator();
Collections.sort(list, comp);
out.println("Case insensitive sorting:");
out.println(list);
out.println();

// Reset list
list = new ArrayList(Arrays.asList(words));

// Perform collation sort
comp = new CollatorComparator();
Collections.sort(list, comp);
out.println("Collator sorting:");
out.println(list);
out.println();

// Fill text area and display
textArea.setText(buffer.toString());
frame.pack();
frame.show();
}
}


  如果你的主要问题是顺序访问,可能列表不是你的好的数据结构选择。只要你的集合没有重复,你可以在树(TreeSet)中保存你的元素(提供或不提供Comparator)。这样,元素将总是排序形式的。



三.Collections.sort() 对 List 排序 
 

import java.util.Comparator;
import java.util.List;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;

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

class ComparatorUser implements Comparator{

 public int compare(Object arg0, Object arg1) {
  User user0=(User)arg0;
  User user1=(User)arg1;
  //首先比较年龄,如果年龄相同,则比较名字
  int flag=user0.getAge().compareTo(user1.getAge());
  if(flag==0){
   return user0.getName().compareTo(user1.getName());
  }else{
   return flag;
  }  
 }
 
}

public class SortTest {

 
 public static void main(String[] args){
  List userlist=new ArrayList();
  userlist.add(new User("dd","4"));
  userlist.add(new User("aa","1"));
  userlist.add(new User("ee","5"));
  userlist.add(new User("bb","2"));  
  userlist.add(new User("ff","5"));
  userlist.add(new User("cc","3"));
  userlist.add(new User("gg","6"));
  
  ComparatorUser comparator=new ComparatorUser();
  Collections.sort(userlist, comparator);
   /**用匿名函数实现-mdp

  Collections.sort(userlist, new Comparator<User>(){
 public int compare(User o1, User o2) {
  int flag = o1.getAge().compareTo(o2.getAge());
  if(flag==0){
   return flag = o1.getName().compareTo(o2.getName());
  }else{
   return flag;
  }
 }
   
  });

**/
  for (int i=0;i<userlist.size();i++){
   User user_temp=(User)userlist.get(i);
      System.out.println(user_temp.getAge()+","+user_temp.getName()); 
  }
  
 }
}

 //首先比较年龄,如果年龄相同,则比较名字

结果:
   1, aa
   2, bb
   3, cc
   4, dd
   5, ee
   5, ff
   6, gg




四:Java.util.Collections.sort(List list)与Comparable,Comparator 接口

调用java.util.Collections.sort(List list)方法来进行排序的时候,
List内的Object都必须实现了Comparable接口。
否则出现下面的错误:
java.lang.ClassCastException
at java.util.Arrays.mergeSort(Arrays.java:1152)
at java.util.Arrays.sort(Arrays.java:1079)
at java.util.Collections.sort(Collections.java:113)

或者调用
java.util.Collections.sort(List list,Comparator c),
可以临时声明一个Comparator 来实现排序。
Comparable接口的 public int compareTo(Object arg0) {]
返回值大于0,则this被排在后面。arg0放在前面。
可以参看Integer 的compareTo()方法:
public int compareTo(Integer anotherInteger) {
int thisVal = this.value;
int anotherVal = anotherInteger.value;
return (thisVal<anotherVal ? -1 : (thisVal==anotherVal ? 0 : 1));
}
返回值>=0,则不调用Arrays.swap(Object x[], int a, int b) 方法。

copyright © lizongbo

通过java.util.Collections.sort(List list,Comparator c)里临时声明的Comparator
可以方便的实现顺序或者倒序排列。

copyright © lizongbo

示例如下:

copyright © lizongbo

Collections.sort(imageList, new Comparator() {
public int compare(Object a, Object b) {
int orderA = Integer.parseInt( ( (Image) a).getSequence());
int orderB = Integer.parseInt( ( (Image) b).getSequence());
return orderA - orderB;
}
});
如果需要改变排列顺序

copyright © lizongbo

改成return orderb - orderA 即可。

具体可以参考学习例子有:

copyright © lizongbo

http://java.sun.com/docs/books/tutorial/uiswing/components/table.html#sorting
http://java.sun.com/docs/books/tutorial/uiswing/components/example-1dot4/TableSorter.java
http://java.sun.com/docs/books/tutorial/uiswing/components/example-1dot4/TableSorterDemo.java

copyright © lizongbo

这是一个实现了点击表格标题栏来实现表格数据排序的例子。

copyright © lizongbo

ps: Collection(包括ArrayList等)的remove(Object o)方法
(src:java.util.AbstractCollection.java)
if (o.equals(e.next())) {
e.remove();
使用的equals来判断的,而如果没有重写equals方法的话,
实际调用Object的
public boolean equals(Object obj) {
return (this == obj);
}
因此,放进在集合里的元素,建议都重新实现自己的 equals方法。