Java中List的排序

一、List排序的概述

在Java中，List是一种非常常见的数据结构，它用于存储有序的元素集合。在实际编程中，我们可能需要对List进行排序，以满足业务需求或者优化算法性能。Java提供了多种排序方法供我们选择，包括Collections.sort()、List.sort()、自定义Comparator等。下面将对这些排序方法进行详细介绍。

二、Collections.sort()

这是Java提供的最常用的List排序方法之一，它可以对List中的元素进行排序，可以按照元素的自然顺序排序，也可以按照指定的Comparator排序。

示例代码如下：

List<Integer> list = new ArrayList<>();
list.add(3);
list.add(1);
list.add(5);
list.add(2);
Collections.sort(list);
System.out.println(list);

上述代码将输出 [1, 2, 3, 5]，即按照元素的自然顺序从小到大排序。如果我们想按照元素的反序排序，可以使用Collections.reverseOrder()方法，示例代码如下：

List<Integer> list = new ArrayList<>();
list.add(3);
list.add(1);
list.add(5);
list.add(2);
Collections.sort(list, Collections.reverseOrder());
System.out.println(list);

上述代码将输出 [5, 3, 2, 1]，即按照元素的自然顺序从大到小排序。

除了可以对Integer这种基本类型进行排序，Collections.sort()还可以对实现了Comparable接口的类进行排序，示例代码如下：

class Person implements Comparable<Person> {
    private String name;
    private int age;
    
    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    
    public int compareTo(Person other) {
        return Integer.compare(this.age, other.age);
    }
    
    public String toString() {
        return "Person [name=" + name + ", age=" + age + "]";
    }
}

List<Person> list = new ArrayList<>();
list.add(new Person("Tom", 25));
list.add(new Person("Jerry", 20));
list.add(new Person("Alice", 30));
Collections.sort(list);
System.out.println(list);

上述代码将输出 [Person [name=Jerry, age=20], Person [name=Tom, age=25], Person [name=Alice, age=30]]，即按照Person对象的age属性从小到大排序。

三、List.sort()

List.sort()是Java 8之后添加的新方法，它可以对List中的元素进行排序，同样可以按照元素的自然顺序排序或者指定Comparator进行排序。和Collections.sort()相比，List.sort()使用起来更加简便。

示例代码如下：

List<Integer> list = new ArrayList<>();
list.add(3);
list.add(1);
list.add(5);
list.add(2);
list.sort(null); // 按照元素的自然顺序从小到大排序
System.out.println(list);

List<Integer> list2 = new ArrayList<>();
list2.add(3);
list2.add(1);
list2.add(5);
list2.add(2);
list2.sort(Collections.reverseOrder()); // 按照元素的自然顺序从大到小排序
System.out.println(list2);

List<Person> list3 = new ArrayList<>();
list3.add(new Person("Tom", 25));
list3.add(new Person("Jerry", 20));
list3.add(new Person("Alice", 30));
list3.sort(Comparator.comparing(Person::getAge)); // 按照Person对象的age属性从小到大排序
System.out.println(list3);

上述代码对应的输出分别是 [1, 2, 3, 5]、[5, 3, 2, 1]、[Person [name=Jerry, age=20], Person [name=Tom, age=25], Person [name=Alice, age=30]]。

四、自定义Comparator

如果元素的自然顺序不能满足要求，或者我们需要按照多个属性进行排序，我们可以自定义Comparator来进行排序。Comparator是一个函数式接口，我们可以使用lambda表达式来实现Comparator接口，也可以实现这个接口。

示例代码如下：

List<Person> list = new ArrayList<>();
list.add(new Person("Tom", 25));
list.add(new Person("Jerry", 20));
list.add(new Person("Alice", 30));
list.sort(Comparator.comparing(Person::getName)); // 按照Person对象的name属性从小到大排序
System.out.println(list);

list.sort((p1, p2) -> {
    if (p1.getAge() == p2.getAge()) {
        return p1.getName().compareTo(p2.getName());
    } else {
        return Integer.compare(p1.getAge(), p2.getAge());
    }
}); // 按照Person对象的age属性从小到大排序，age相同时按照name从小到大排序
System.out.println(list);

上述代码对应的输出分别是 [Person [name=Alice, age=30], Person [name=Jerry, age=20], Person [name=Tom, age=25]] 和 [Person [name=Jerry, age=20], Person [name=Tom, age=25], Person [name=Alice, age=30]]。

五、总结

Java中List的排序是日常编程中非常常见的操作，本文介绍了Java提供的几种排序方法，包括Collections.sort()、List.sort()、自定义Comparator。它们各自有其优缺点，我们需要根据具体场景来选择合适的方法。