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集合工具类 Collections 指南,以及 Comparable 和 Comparator 排序详解

作者:共饮一杯无
  • 2022-11-19
    浙江
  • 本文字数:3651 字

    阅读完需:约 12 分钟

集合工具类Collections指南,以及Comparable和Comparator排序详解

🍟常用功能

  • java.utils.Collections是集合工具类,用来对集合进行操作。部分方法如下:

  • public static <T> boolean addAll(Collection<T> c, T... elements):往集合中添加一些元素。

  • public static void shuffle(List<?> list) 打乱顺序:打乱集合顺序。

  • public static <T> void sort(List<T> list):将集合中元素按照默认规则排序。

  • public static <T> void sort(List<T> list,Comparator<? super T> ):将集合中元素按照指定规则排序。


代码演示:


public class CollectionsDemo {    public static void main(String[] args) {        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();        //原来写法        //list.add(12);        //list.add(14);        //list.add(15);        //list.add(1000);        //采用工具类 完成 往集合中添加元素          Collections.addAll(list, 5, 222, 1,2);        System.out.println(list);        //排序方法         Collections.sort(list);        System.out.println(list);    }}结果:[5, 222, 1, 2][1, 2, 5, 222]
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代码演示之后 ,发现我们的集合按照顺序进行了排列,可是这样的顺序是采用默认的顺序,如果想要指定顺序那该怎么办呢?我们发现还有个方法没有讲,public static <T> void sort(List<T> list,Comparator<? super T> ):将集合中元素按照指定规则排序。接下来讲解一下指定规则的排列。

🍕Comparator 比较器

我们还是先研究这个方法public static <T> void sort(List<T> list):将集合中元素按照默认规则排序。不过这次存储的是字符串类型。


public class CollectionsDemo2 {    public static void main(String[] args) {        ArrayList<String>  list = new ArrayList<String>();        list.add("cba");        list.add("aba");        list.add("sba");        list.add("nba");        //排序方法        Collections.sort(list);        System.out.println(list);    }}
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结果:


[aba, cba, nba, sba]
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我们使用的是默认的规则完成字符串的排序,那么默认规则是怎么定义出来的呢?说到排序了,简单的说就是两个对象之间比较大小,那么在 JAVA 中提供了两种比较实现的方式,一种是比较死板的采用java.lang.Comparable接口去实现,一种是灵活的当我需要做排序的时候在去选择的java.util.Comparator接口完成。那么我们采用的public static <T> void sort(List<T> list)这个方法完成的排序,实际上要求了被排序的类型需要实现 Comparable 接口完成比较的功能,在 String 类型上如下:


public final class String implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
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String 类实现了这个接口,并完成了比较规则的定义,但是这样就把这种规则写死了,那比如我想要字符串按照第一个字符降序排列,那么这样就要修改 String 的源代码,这是不可能的了,那么这个时候我们可以使用public static <T> void sort(List<T> list,Comparator<? super T> )方法灵活的完成,这个里面就涉及到了 Comparator 这个接口,位于位于 java.util 包下,排序是 comparator 能实现的功能之一,该接口代表一个比较器,比较器具有可比性!顾名思义就是做排序的,通俗地讲需要比较两个对象谁排在前谁排在后,那么比较的方法就是:


  • public int compare(String o1, String o2):比较其两个参数的顺序。


两个对象比较的结果有三种:大于,等于,小于。如果要按照升序排序,则 o1 小于 o2,返回(负数),相等返回 0,01 大于 02 返回(正数)如果要按照降序排序则 o1 小于 o2,返回(正数),相等返回 0,01 大于 02 返回(负数)


操作如下:


public class CollectionsDemo3 {    public static void main(String[] args) {        ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();        list.add("cba");        list.add("aba");        list.add("sba");        list.add("nba");        //排序方法  按照第一个单词的降序        Collections.sort(list, new Comparator<String>() {            @Override            public int compare(String o1, String o2) {                return o2.charAt(0) - o1.charAt(0);            }        });        System.out.println(list);    }}
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结果如下:


[sba, nba, cba, aba]
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🌭Comparable 和 Comparator 两个接口的区别

Comparable:强行对实现它的每个类的对象进行整体排序。这种排序被称为类的自然排序,类的 compareTo 方法被称为它的自然比较方法。只能在类中实现 compareTo()一次,不能经常修改类的代码实现自己想要的排序。实现此接口的对象列表(和数组)可以通过 Collections.sort(和 Arrays.sort)进行自动排序,对象可以用作有序映射中的键或有序集合中的元素,无需指定比较器。


**Comparator:**强行对某个对象进行整体排序。可以将 Comparator 传递给 sort 方法(如 Collections.sort 或 Arrays.sort),从而允许在排序顺序上实现精确控制。还可以使用 Comparator 来控制某些数据结构(如有序 set 或有序映射)的顺序,或者为那些没有自然顺序的对象 collection 提供排序。

🥪练习

创建一个学生类,存储到 ArrayList 集合中完成指定排序操作。Student 初始类


public class Student{    private String name;    private int age;
public Student() { }
public Student(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; }
public String getName() { return name; }
public void setName(String name) { this.name = name; }
public int getAge() { return age; }
public void setAge(int age) { this.age = age; }
@Override public String toString() { return "Student{" + "name='" + name + '\'' + ", age=" + age + '}'; }}
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测试类:


public class Demo {
public static void main(String[] args) { // 创建四个学生对象 存储到集合中 ArrayList<Student> list = new ArrayList<Student>();
list.add(new Student("rose",18)); list.add(new Student("jack",16)); list.add(new Student("abc",16)); list.add(new Student("ace",17)); list.add(new Student("mark",16));

/* 让学生 按照年龄排序 升序 */// Collections.sort(list);//要求 该list中元素类型 必须实现比较器Comparable接口

for (Student student : list) { System.out.println(student); }

}}
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发现,当我们调用 Collections.sort()方法的时候 程序报错了。原因:如果想要集合中的元素完成排序,那么必须要实现比较器 Comparable 接口。于是我们就完成了 Student 类的一个实现,如下:


public class Student implements Comparable<Student>{    ....    @Override    public int compareTo(Student o) {        return this.age-o.age;//升序    }}
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再次测试,代码就 OK 了效果如下:


Student{name='jack', age=16}Student{name='abc', age=16}Student{name='mark', age=16}Student{name='ace', age=17}Student{name='rose', age=18}
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🌮扩展

如果在使用的时候,想要独立的定义规则去使用 可以采用 Collections.sort(List list,Comparetor c)方式,自己定义规则:


Collections.sort(list, new Comparator<Student>() {    @Override    public int compare(Student o1, Student o2) {        return o2.getAge()-o1.getAge();//以学生的年龄降序    }});
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效果:


Student{name='rose', age=18}Student{name='ace', age=17}Student{name='jack', age=16}Student{name='abc', age=16}Student{name='mark', age=16}
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如果想要规则更多一些,可以参考下面代码:


Collections.sort(list, new Comparator<Student>() {            @Override            public int compare(Student o1, Student o2) {                // 年龄降序                int result = o2.getAge()-o1.getAge();//年龄降序
if(result==0){//第一个规则判断完了 下一个规则 姓名的首字母 升序 result = o1.getName().charAt(0)-o2.getName().charAt(0); }
return result; } });
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效果如下:


Student{name='rose', age=18}Student{name='ace', age=17}Student{name='abc', age=16}Student{name='jack', age=16}Student{name='mark', age=16}
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发布于: 2022-11-19阅读数: 27
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鲜衣怒马意气风发,愿你归来仍是少年。 2018-10-19 加入

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