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浅谈对象数组或list排序及Collections排序原理

程序员文章站 2024-03-12 23:16:44
常需要对list进行排序,小到list,大到对自定义的类进行排序。不需要自行归并或堆排序。简单实现一个接口即可。 本文先会介绍利用collec...

常需要对list进行排序,小到list<string>,大到对自定义的类进行排序。不需要自行归并或堆排序。简单实现一个接口即可。

本文先会介绍利用collections对list<string>进行排序,继而讲到collections.sort的原理,

再讲到如何对自定义类进行排序,

最后会介绍利用collections sort对自定义对象进行排序的另外一种方法,将两种排序进行了简单的性能比较。

1、对list<string>排序及collections.sort的原理

代码如下

list<string> stringlist = new arraylist<string>(); 
stringlist.add("nice"); 
stringlist.add("delicious"); 
stringlist.add("able"); 
stringlist.add("moon"); 
stringlist.add("try"); 
stringlist.add("friend"); 
 
collections.sort(stringlist); 
 
for (string str : stringlist) { 
  system.out.println(str); 
} 

其中collections为java.util.collections。

查看collections中的sort实现

@suppresswarnings("unchecked") 
public static <t extends comparable<? super t>> void sort(list<t> list) { 
  object[] array = list.toarray(); 
  arrays.sort(array); 
  int i = 0; 
  listiterator<t> it = list.listiterator(); 
  while (it.hasnext()) { 
    it.next(); 
    it.set((t) array[i++]); 
  } 
} 

从中可以看出排序主体为arrays.sort(array);arrays的sort实现为

public static void sort(object[] array) { 
  // begin android-changed 
  comparabletimsort.sort(array); 
  // end android-changed 
} 

继续追踪,comparabletimsort的sort实现comparabletimsort.sort

static void sort(object[] a)到static void sort(object[] a, int lo, int hi)到private static void binarysort(object[] a, int lo, int hi, int start)。在binarysort中用于大小比较部分为

comparable<object> pivot = (comparable) a[start]; 
int left = lo; 
int right = start; 
assert left <= right; 
 
while (left < right) { 
  int mid = (left + right) >>> 1; 
  if (pivot.compareto(a[mid]) < 0) 
    right = mid; 
  else 
    left = mid + 1; 
} 

会调用object的compareto进行比较。而默认类似string和integer类型都已经覆盖compareto方法。所以可以自行进行比较

2、对自定义类进行比较

通过上面的介绍了解了collections排序的原理,下面介绍下自定义对象的排序,先查看下integer和string的比较原理、然后介绍如何对自定义类进行比较

2.1 我们查看object的实现发现其中并没有compareto方法,

再看下integer定义

public final class integer extends number implements comparable<integer> 

再看下string的定义

public final class string implements java.io.serializable, comparable<string>, charsequence

我们可以发现他们都继承自comparable

2.2 查看comparable接口

可以发现comparable中只有一个方法

java代码

public int compareto(t o); 

也就是说实际上binarysort方法中调用的是comparable的compareto方法,以此可知只要继承自comparable,

并实现compareto即可调用collections.sort对自定义对象进行排序

2.3 自定义类的比较

下面代码为对user进行排序,首先按姓名字母先后排序,若姓名相同,则按年龄由小到大排序

java代码

public class maintest {  
 
  public static void main(string[] args) {  
    list<user> userlist = new arraylist<user>();  
    userlist.add(new user("lucy", 19));  
    userlist.add(new user("jack", 19));  
    userlist.add(new user("jim", 19));  
    userlist.add(new user("james", 19));  
    userlist.add(new user("herry", 19));  
    userlist.add(new user("luccy", 19));  
    userlist.add(new user("james", 18));  
    userlist.add(new user("herry", 20));  
 
    collections.sort(userlist);  
 
    for (user user : userlist) {  
      system.out.println(user.getname() + "\t\t" + user.getage());  
    }  
  }  
 
  private static class user implements comparable<user> {  
 
    private string name;  
    private int  age;  
 
    public user(string name, int age){  
      this.name = name;  
      this.age = age;  
    }  
 
    @override 
    public int compareto(user another) {  
      int comparename = this.name.compareto(another.getname());  
      if (comparename == 0) {  
        return (this.age == another.getage() ? 0 : (this.age > another.getage() ? 1 : -1));  
      }  
      return comparename;  
    }  
 
    public string getname() {  
      return name;  
    }  
 
    public int getage() {  
      return age;  
    }  
  }  
} 

执行后输出为:

xml代码:

herry    19  
herry    20  
jack    19  
james    18  
james    19  
jim   19  
luccy    19  
lucy    19 

可以看出只需两点即可

a、继承自comparable

java代码

private static class user implements comparable<user>

b、实现compareto方法

上面的public int compareto(user another)为比较的主体

可以看到其中int comparename = this.name.compareto(another.getname());表示比较姓名

大于返回1,等于返回0,小于会返回-1

若相等则按照int age的大小进行比较。

上面的大于返回1,等于返回0,小于会返回-1也是用来binarysort比较的依据。

3、利用collections sort的重载函数对自定义对象进行排序

代码如下,仍同2中的一样先比较姓名,若相等再比较年龄输出

java代码

public class maintest {  
 
  public static void main(string[] args) {  
    list<user> userlist = new arraylist<user>();  
    userlist.add(new user("lucy", 19));  
    userlist.add(new user("jack", 19));  
    userlist.add(new user("jim", 19));  
    userlist.add(new user("james", 19));  
    userlist.add(new user("herry", 19));  
    userlist.add(new user("luccy", 19));  
    userlist.add(new user("james", 18));  
    userlist.add(new user("herry", 20));  
 
    collections.sort(userlist, new comparator<user>() {  
 
      public int compare(user user1, user user2) {  
        int comparename = user1.getname().compareto(user2.getname());  
        if (comparename == 0) {  
          return (user1.getage() == user2.getage() ? 0 : (user1.getage() > user2.getage() ? 1 : -1));  
        }  
        return comparename;  
      }  
    });  
 
    for (user user : userlist) {  
      system.out.println(user.getname() + "\t\t" + user.getage());  
    }  
  }  
 
  private static class user {  
 
    private string name;  
    private int  age;  
 
    public user(string name, int age){  
      this.name = name;  
      this.age = age;  
    }  
 
    public string getname() {  
      return name;  
    }  
 
    public int getage() {  
      return age;  
    }  
  }  
} 

可以看出其中

java代码

collections.sort(userlist, new comparator<user>()) 

为比较的主体,并且实现了comparator的compare方法。下面介绍下此种方法的原理

追踪collections的

java代码

public static <t> void sort(list<t> list, comparator<? super t> c)

java代码

public static <t> void sort(t[] a, comparator<? super t> c)

java代码

private static void mergesort(object[] src, object[] dest, int low, int high, int off, comparator c) 

可以发现其中代码如下:

java代码

if (length < insertionsort_threshold) {  
  for (int i=low; i<high; i++)  
  for (int j=i; j>low && c.compare(dest[j-1], dest[j])>0; j--)  
    swap(dest, j, j-1);  
  return;  
} 

调用comparator的compare方法

4、以上两种排序性能的比较

binarysort需要进行nlg(n)次的比较最坏情况下n^2次的移动

mergesort是不断进行二分,二分到很小部分后进行插入排序。所以会比较nlg(n)次移动nlg(n)次。但它需要先复制一份源数据,所以会多占用一倍的空间

所以实际情况可以根据需要选择

以上这篇浅谈对象数组或list排序及collections排序原理就是小编分享给大家的全部内容了,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持。