Java List Sort

一、sort()方法

Java中List接口提供了sort()方法,可以对List集合进行排序,排序方式可以是自然排序,也可以是指定比较器排序。sort()方法实现了基于数组的快速排序算法,由于排序的本质是为了把数据按某种顺序“排列”,因此,List中的元素必须实现Comparable接口,重写该接口的compareTo()方法。若没有实现Comparable接口,则可以使用指定比较器排序。


// 自然排序
List<String> list1 = new ArrayList<>();
list1.add("apple");
list1.add("banana");
list1.add("orange");
Collections.sort(list1);
System.out.println(list1); // [apple, banana, orange]

// 指定比较器排序
List<Person> list2 = new ArrayList<>();
list2.add(new Person("xiaoming", 18));
list2.add(new Person("xiaohong", 20));
list2.add(new Person("xiaogang", 15));
Collections.sort(list2, new Comparator<Person>() {
    @Override
    public int compare(Person o1, Person o2) {
        return o1.getAge() - o2.getAge();
    }
});
System.out.println(list2); // [Person{name='xiaogang', age=15}, Person{name='xiaoming', age=18}, Person{name='xiaohong', age=20}]

sort()方法的时间复杂度为O(n log(n)),空间复杂度为O(log(n)),其实现方式是快速排序。

二、Collections.sort()方法

Collections类中也提供了sort()方法,与List接口中的sort()方法类似,可以对List集合进行排序,也可以是自然排序,也可以是指定比较器排序。与List接口中的sort()方法不同的是,sort()方法实现方式不同,为归并排序。


// 自然排序
List<String> list1 = new ArrayList<>();
list1.add("apple");
list1.add("banana");
list1.add("orange");
Collections.sort(list1);
System.out.println(list1); // [apple, banana, orange]

// 指定比较器排序
List<Person> list2 = new ArrayList<>();
list2.add(new Person("xiaoming", 18));
list2.add(new Person("xiaohong", 20));
list2.add(new Person("xiaogang", 15));
Collections.sort(list2, new Comparator<Person>() {
    @Override
    public int compare(Person o1, Person o2) {
        return o1.getAge() - o2.getAge();
    }
});
System.out.println(list2); // [Person{name='xiaogang', age=15}, Person{name='xiaoming', age=18}, Person{name='xiaohong', age=20}]

Collections.sort()方法的时间复杂度为O(n log(n)),空间复杂度为O(n),其实现方式是归并排序。

三、parallelSort()方法

从JDK 8开始,Java中的List接口提供了parallelSort()方法,该方法与sort()方法类似,可以对List集合进行排序,也可以是自然排序,也可以是指定比较器排序。与前两种方法的不同点是,该方法可以并行进行排序,能够充分利用多核CPU的优势,提升排序的效率。与List接口中的sort()方法类似,parallelSort()方法也要求List中的元素实现了Comparable接口,否则必须使用指定比较器排序。


// 自然排序
List<String> list1 = new ArrayList<>();
list1.add("apple");
list1.add("banana");
list1.add("orange");
Arrays.parallelSort(list1.toArray(new String[0]));
System.out.println(list1); // [apple, banana, orange]

// 指定比较器排序
List<Person> list2 = new ArrayList<>();
list2.add(new Person("xiaoming", 18));
list2.add(new Person("xiaohong", 20));
list2.add(new Person("xiaogang", 15));
Person[] persons = list2.toArray(new Person[0]);
Arrays.parallelSort(persons, new Comparator<Person>() {
    @Override
    public int compare(Person o1, Person o2) {
        return o1.getAge() - o2.getAge();
    }
});
list2 = Arrays.asList(persons);
System.out.println(list2); // [Person{name='xiaogang', age=15}, Person{name='xiaoming', age=18}, Person{name='xiaohong', age=20}]

parallelSort()方法的时间复杂度与sort()方法类似,为O(n log(n)),空间复杂度为O(log(n))或O(n),其实现方式跟sort()方法类似,可以是快速排序或归并排序,具体实现取决于参数的大小。

四、实现自定义排序

如果List中的元素没有实现Comparable接口,而且没有指定比较器,无法进行排序。此时,可以通过实现Comparator接口,编写自定义的比较器实现排序。Comparator接口只有一个方法compare(),该方法比较两个对象的大小,返回一个整数,该整数为负数代表第一个参数对象比第二个参数对象小,为0代表两个参数对象相等,为正数代表第一个参数对象比第二个参数对象大。


List<Person> list = new ArrayList<>();
list.add(new Person("xiaoming", 18));
list.add(new Person("xiaohong", 20));
list.add(new Person("xiaogang", 15));
Collections.sort(list, new Comparator<Person>() {
    @Override
    public int compare(Person o1, Person o2) {
        return o1.getName().compareTo(o2.getName());
    }
});
System.out.println(list); // [Person{name='xiaogang', age=15}, Person{name='xiaohong', age=20}, Person{name='xiaoming', age=18}]

上述代码通过实现一个比较器,实现了按照人名字母从小到大的顺序排序。

五、总结

Java中List排序有多种方式实现,其中sort()方法和Collections.sort()方法分别使用快速排序和归并排序实现,而parallelSort()方法则可以并行进行快速排序或归并排序。如果List中的元素实现了Comparable接口,则可以使用自然排序;如果List中的元素没有实现Comparable接口,则必须指定比较器来实现排序;如果想要实现自己的排序方式,则需要实现Comparator接口。理解并掌握各种排序方式,能够提高Java程序员的代码实现能力以及运行效率。

原创文章,作者:小蓝,如若转载,请注明出处:https://www.506064.com/n/282596.html

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