Java中List的排序

一、List排序的概述

在Java中，List是一種非常常見的數據結構，它用於存儲有序的元素集合。在實際編程中，我們可能需要對List進行排序，以滿足業務需求或者優化演算法性能。Java提供了多種排序方法供我們選擇，包括Collections.sort()、List.sort()、自定義Comparator等。下面將對這些排序方法進行詳細介紹。

二、Collections.sort()

這是Java提供的最常用的List排序方法之一，它可以對List中的元素進行排序，可以按照元素的自然順序排序，也可以按照指定的Comparator排序。

示例代碼如下：

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

上述代碼將輸出 [1, 2, 3, 5]，即按照元素的自然順序從小到大排序。如果我們想按照元素的反序排序，可以使用Collections.reverseOrder()方法，示例代碼如下：

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);

上述代碼將輸出 [5, 3, 2, 1]，即按照元素的自然順序從大到小排序。

除了可以對Integer這種基本類型進行排序，Collections.sort()還可以對實現了Comparable介面的類進行排序，示例代碼如下：

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);

上述代碼將輸出 [Person [name=Jerry, age=20], Person [name=Tom, age=25], Person [name=Alice, age=30]]，即按照Person對象的age屬性從小到大排序。

三、List.sort()

List.sort()是Java 8之後添加的新方法，它可以對List中的元素進行排序，同樣可以按照元素的自然順序排序或者指定Comparator進行排序。和Collections.sort()相比，List.sort()使用起來更加簡便。

示例代碼如下：

List<Integer> list = new ArrayList<>();
list.add(3);
list.add(1);
list.add(5);
list.add(2);
list.sort(null); // 按照元素的自然順序從小到大排序
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()); // 按照元素的自然順序從大到小排序
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對象的age屬性從小到大排序
System.out.println(list3);

上述代碼對應的輸出分別是 [1, 2, 3, 5]、[5, 3, 2, 1]、[Person [name=Jerry, age=20], Person [name=Tom, age=25], Person [name=Alice, age=30]]。

四、自定義Comparator

如果元素的自然順序不能滿足要求，或者我們需要按照多個屬性進行排序，我們可以自定義Comparator來進行排序。Comparator是一個函數式介面，我們可以使用lambda表達式來實現Comparator介面，也可以實現這個介面。

示例代碼如下：

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對象的name屬性從小到大排序
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對象的age屬性從小到大排序，age相同時按照name從小到大排序
System.out.println(list);

上述代碼對應的輸出分別是 [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、總結

Java中List的排序是日常編程中非常常見的操作，本文介紹了Java提供的幾種排序方法，包括Collections.sort()、List.sort()、自定義Comparator。它們各自有其優缺點，我們需要根據具體場景來選擇合適的方法。