排序 Comparable接口、Comparator接口

String类的Comparable接口

1、String类实现了Comparable<String>接口，并提供了compareTo方法的实现，因此，字符串对象（即String类型的实例）可以直接调用compareTo()方法来比较它们。2、String类的compareTo()方法是这样工作的：它按照字典顺序比较两个字符串，从两个字符串的第一个字符开始比较，如果它们相等，则继续比较下一个字符，直到找到不同的字符或者到达字符串的末尾，如果所有的字符都相同，那么较短的字符串被认为是较小的。

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排序

Comparable接口

"实现Comparable接口 ，就必须重写它的compareTo()方法""Comparable接口"是一个泛型接口，在类的声明中使用泛型参数，来指定需要比较的对象类型，它包含一个compareTo()方法，如下所示：public interface Comparable<T> {int compareTo(T o);}"compareTo()方法"，返回一个整数值，用于表示当前对象，与另一个对象的比较结果。通常，它有以下三种返回值：如果，当前对象 小于 另一个对象，则返回，负整数。如果，当前对象 等于 另一个对象，则返回，零。如果，当前对象 大于 另一个对象，则返回，正整数。使用的场景：1、具体的类A，实现Comparable接口2、重写Comparable接口中的compareTo(Object obj)方法，在此方法中指明比较类A的对象的大小的标准3、创建类A的多个实例，进行大小的比较或排序。

实现Comparable接口

要使一个类可以进行自然排序，需要实现"Comparable接口"并提供"compareTo()方法的具体实现"，在compareTo()方法中，你需要指定对象之间的比较规则，如：
"Student.java"
public class Student implements Comparable<Student> {private String name;private int age;public Student(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}@Overridepublic int compareTo (Student other){return this.age - other.age;}public String toString() {return "Student{name='" + name + "', age=" + age + '}';}
}
Student类实现了Comparable<Student>接口，并重写了compareTo()方法，按照年龄升序排序，是通过比较当前对象的年龄属性和另一个对象的年龄属性来实现的。"MyTest.java"
import java.util.TreeSet;
public class MyTest {public static void main(String[] args) {TreeSet<Student> studentSet = new TreeSet<>();studentSet.add(new Student("Alice", 22));studentSet.add(new Student("Bob", 20));studentSet.add(new Student("Charlie", 25));for (Student student : studentSet) {System.out.println(student);}}
}
/* 打印结果如下：Student{name='Bob', age=20}Student{name='Alice', age=22}Student{name='Charlie', age=25}
*/"对上面的代码做一下解释"在Java中，当你创建一个实现了Comparable接口的类的实例，并将其放入一个TreeSet集合时，TreeSet会自动使用该类实现的compareTo()方法来对集合中的元素进行排序，你不需要显式地调用compareTo()方法，因为，TreeSet内部在需要时会自动调用它。另：1、创建TreeSet实例：当你创建 "TreeSet<Student> studentSet" 时，实际上是在告诉Java你想要一个有序的、不重复的集合，该集合将包含Student类型的对象。2、添加元素到TreeSet：当你调用 "studentSet.add(new Student("Alice", 22))" 等方法添加元素时，TreeSet内部会检查新元素与集合中已存在元素的顺序关系，这是通过调用新元素的compareTo方法实现的。3、自动排序：在TreeSet内部，元素是以红黑树的结构存储的，当你添加一个新元素时，TreeSet会使用compareTo()方法来确定新元素在树中的正确位置，以保持集合的有序性，这个过程是自动的，你不需要显式地调用任何排序方法。4、遍历TreeSet：当你遍历TreeSet时（使用for-each循环），你会看到元素已经按照compareTo方法定义的顺序排列好了。这个例子中，Student类实现了Comparable<Student>接口，并重写了compareTo方法，该方法比较两个Student对象的age属性，因此，当你将Student对象添加到TreeSet时，它们会按照年龄升序排列。

Collections.sort

"Student.java"
public class Student implements Comparable<Student>{private String name;private int age;public Student(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}@Overridepublic int compareTo(Student other) {return this.age - other.age;}public String toString() {return "Student{name='" + name + "', age=" + age + '}';}
}import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
public class Test1 {public static void main(String[] args) {List<Student> list = new ArrayList<>();list.add(new Student("Alice", 22));list.add(new Student("White", 18));list.add(new Student("Black", 30));// 使用了Collections.sort()方法，对学生列表进行了排序Collections.sort(list);for (Student stu : list){System.out.println(stu);}/*打印结果为：Student{name='White', age=18}Student{name='Alice', age=22}Student{name='Black', age=30}* 使用了Collections.sort()方法，对学生列表进行了排序，* 因为，Student类实现了 Comparable 接口，* 所以，它根据年龄属性自动进行了升序排序。* */}
}为什么 Collections.sort(list) 会使用 Student类的compareTo()方法进行排序呢？因为，Student类实现了Comparable<Student>接口并重写了compareTo()方法，所以，当你调用 Collections.sort(list)时，该方法会自动调用，Student类中的compareTo()方法，来比较对象并进行排序。

自定义排序

"要求"有时，需要对对象进行多属性排序，例如，先按年龄升序排序，然后按姓名字母顺序排序，为了实现多属性排序，可以在 compareTo()方法中逐一比较不同属性，确保按照所需顺序比较。"Person.java"
public class Person implements Comparable<Person>{String name;int age;public Person(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}@Overridepublic int compareTo(Person other) {// 先按年龄升序int ageComparison = this.age - other.age;if (ageComparison != 0) {return ageComparison;}// 如果年龄相等，则按照名字字母排序return this.name.compareTo(other.name);}@Overridepublic String toString() {return "Student{name='" + name + "', age=" + age + '}';}
}import java.util.Collections;
import java.util.List;
public class PersonTest {public static void main(String[] args) {List<Person> list = new ArrayList<>();list.add(new Person("Wang", 26));list.add(new Person("King", 19));list.add(new Person("He", 19));list.add(new Person("Black", 28));/*为了对列表进行排序，需要调用Collections.sort()方法，并传递您的Person列表作为参数，因为，Person类实现了Comparable<Person>接口，并定义了比较逻辑，所以，Collections.sort()方法将能够使用Person类中的compareTo()方法来对列表进行排序。*/Collections.sort(list);for (Person per : list) {System.out.println(per);}/** 打印结果为：Student{name='He', age=19}Student{name='King', age=19}Student{name='Wang', age=26}Student{name='Black', age=28}* */}
}

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Comparator定制排序

什么时候使用？当，元素的类型没有实现java.lang.Comparable接口，而又不方便修改代码(比如JDK当中的类)，或者，实现了java.lang.Comparable接口，但定义好的排序规则不适合当前的操作，那么，可以考虑使用接口Comparator的对象来排序，强行对多个对象进行整体排序的比较。1、public interface Comparator<T>Comparator属于接口且支持范型，位于java.util包下2、Comparator接口，内置实现自定义排序的抽象方法compare()，int compare(T o1,T o2)，T：泛型，这个方法是让两个形参对象去比较大小。重写compare(Object o1,Object o2)方法，比较o1和o2的大小：如果，返回，正整数，则表示o1大于o2如果，返回0，表示相等如果，返回负整数，表示 o1小于o2需要在compare中指明o1和o2按照什么规则比较3、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。

Arrays类下的sort方法

public static <T> void sort(T[] a, Comparator<? super T> c)

对基本数据类型的排序

import java.util.Arrays;
import java.util.Comparator;public class TestComparator {public static void main(String[] args) {Integer[] arr1 = {1,4,2,3};// 降序Arrays.sort(arr1, new Comparator<Integer>() {@Overridepublic int compare(Integer o1, Integer o2) {return o2 - o1;}});System.out.println(Arrays.toString(arr1)); // [4, 3, 2, 1]// 升序Arrays.sort(arr1, new Comparator<Integer>() {@Overridepublic int compare(Integer o1, Integer o2) {return o1 - o2;}});System.out.println(Arrays.toString(arr1)); // [1, 2, 3, 4]}
}

对象数组的排序

"StuComparator.java"
public class StuComparator {String name;int age;double height;public StuComparator() {}public StuComparator(String name, int age, double height) {this.name = name;this.age = age;this.height = height;}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;}public double getHeight() {return height;}public void setHeight(double height) {this.height = height;}@Overridepublic String toString() {return "\n" + "name=" + name + ", age=" + age + ", height=" + height + " \n";}
}"TestStuComparator.java"
import java.util.Arrays;
import java.util.Comparator;
public class TestStuComparator {public static void main(String[] args) {StuComparator[] stu = new StuComparator[4];stu[0] = new StuComparator("张三", 16, 176.6);stu[1] = new StuComparator("李四", 25, 181.3);stu[2] = new StuComparator("小明", 18, 179.4);stu[3] = new StuComparator("小红", 17, 165);// 以年龄排序Arrays.sort(stu, new Comparator<StuComparator>() {@Overridepublic int compare(StuComparator o1, StuComparator o2) {return o1.age - o2.age;}});System.out.println(Arrays.toString(stu));/*[name=张三, age=16, height=176.6,name=小红, age=17, height=165.0,name=小明, age=18, height=179.4,name=李四, age=25, height=181.3]*/// 以身高排序Arrays.sort(stu, new Comparator<StuComparator>() {@Overridepublic int compare(StuComparator o1, StuComparator o2) {return Double.compare(o1.height, o2.height);}});System.out.println(Arrays.toString(stu));/*[name=小红, age=17, height=165.0,name=张三, age=16, height=176.6,name=小明, age=18, height=179.4,name=李四, age=25, height=181.3]*/}
}