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Java中List排序的3种方法

在某些特殊的场景下,我们需要在 Java 程序中对 List 集合进行排序操作。比如从第三方接口中获取所有用户的列表,但列表默认是以用户编号从小到大进行排序的,而我们的系统需要按照用户的年龄从大到小进行排序,这个时候,我们就需要对 List 集合进行自定义排序操作了。

List 排序的常见方法有以下 3 种:

  1. 使用 Comparable 进行排序;

  2. 使用 Comparator 进行排序;

  3. 如果是 JDK 8 以上的环境,也可以使用 Stream 流进行排序。

下面我们分别来看各种排序方法的具体实现。

1.使用 Comparable 排序

按照本文设计的场景,我们需要创建一个包含了用户列表的 List 集合,并按用户的年龄从大到小进行排序,具体实现代码如下:

public class ListSortExample {public static void main(String[] args) {// 创建并初始化 ListList<Person> list = new ArrayList<Person>() {{add(new Person(1, 30, "北京"));add(new Person(2, 20, "西安"));add(new Person(3, 40, "上海"));}};// 使用 Comparable 自定的规则进行排序Collections.sort(list);// 打印 list 集合list.forEach(p -> {System.out.println(p);});}
}//  以下 set/get/toString 使用的是 lombok 的注解
@Getter
@Setter
@ToString
class Person implements Comparable<Person> {private int id;private int age;private String name;public Person(int id, int age, String name) {this.id = id;this.age = age;this.name = name;}@Overridepublic int compareTo(Person p) {return p.getAge() - this.getAge();}
}

以上代码的执行结果,如下图所示:3023eecca875abd74e96bc3980d3bad1.png本方法的核心代码如下:8c1f1251d06adb3863e53283b4e920e6.png

2.使用 Comparator 排序

Comparable 是类内部的比较方法,而 Comparator 是排序类外部的比较器。使用 Comparator 比较器,无需修改原 Person 类,只需要扩充一个 Person 类的比较器就行了,Comparator 的实现方法有以下两种:

  • 新建 Comparator 比较器;

  • 使用 Comparator 匿名类比较器。

其中,第二种实现方法要更简洁一些,我们通过下面的具体代码,来观察一下二者的区别。

2.1 新建 Comparator 比较器

public class ListSortExample2 {public static void main(String[] args) {// 创建并初始化 ListList<Person> list = new ArrayList<Person>() {{add(new Person(1, 30, "北京"));add(new Person(2, 20, "西安"));add(new Person(3, 40, "上海"));}};// 使用 Comparator 比较器排序Collections.sort(list, new PersonComparator());// 打印 list 集合list.forEach(p -> {System.out.println(p);});}
}
/*** 新建 Person 比较器*/
class PersonComparator implements Comparator<Person> {@Overridepublic int compare(Person p1, Person p2) {return p2.getAge() - p1.getAge();}
}
@Getter
@Setter
@ToString
class Person {private int id;private int age;private String name;public Person(int id, int age, String name) {this.id = id;this.age = age;this.name = name;}
}

以上代码的执行结果,如下图所示:0dff4317d7fb611999d96c0b026c15a8.png本方法的核心实现代码如下:2b8ebcdaf8be8648aaf7b8ee60c3fc09.png

2.2 匿名类比较器

比较器 Comparator 可以使用更简洁的匿名类的方式,来实现排序功能,具体实现代码如下:

public class ListSortExample2 {public static void main(String[] args) {// 创建并初始化 ListList<Person> list = new ArrayList<Person>() {{add(new Person(1, 30, "北京"));add(new Person(2, 20, "西安"));add(new Person(3, 40, "上海"));}};// 使用匿名比较器排序Collections.sort(list, new Comparator<Person>() {@Overridepublic int compare(Person p1, Person p2) {return p2.getAge() - p1.getAge();}});// 打印 list 集合list.forEach(p -> {System.out.println(p);});}
}
@Getter
@Setter
@ToString
class Person {private int id;private int age;private String name;public Person(int id, int age, String name) {this.id = id;this.age = age;this.name = name;}
}

以上代码的执行结果,如下图所示:d6953c62018302d7cb813e44d2ede799.png

3.使用 Stream 流排序

在 JDK 8 之后可以使用更加简单的方法 Stream 流来实现排序功能,它的实现只需要一行代码,具体实现如下:

public class ListSortExample3 {public static void main(String[] args) {// 创建并初始化 ListList<Person> list = new ArrayList<Person>() {{add(new Person(1, 30, "北京"));add(new Person(2, 20, "西安"));add(new Person(3, 40, "上海"));}};// 使用 Stream 排序list = list.stream().sorted(Comparator.comparing(Person::getAge).reversed()).collect(Collectors.toList());// 打印 list 集合list.forEach(p -> {System.out.println(p);});}@Getter@Setter@ToStringstatic class Person {private int id;private int age;private String name;public Person(int id, int age, String name) {this.id = id;this.age = age;this.name = name;}}
}

其中 reversed() 表示倒序的意思,如果不使用此方法则是正序。

以上代码的执行结果,如下图所示:fff8476ab84ec35a8f71ca1950ed026b.png

扩展:排序字段为 null

使用 Stream 进行排序时,如果排序的字段出现 null 值就会导致异常发生,具体示例如下:

public class ListSortExample4 {public static void main(String[] args) {// 创建并初始化 ListList<Person> list = new ArrayList<Person>() {{add(new Person(30, "北京"));add(new Person(10, "西安"));add(new Person(40, "上海"));add(new Person(null, "上海")); // 年龄为 null 值}};// 按照[年龄]正序,但年龄中有一个 null 值list = list.stream().sorted(Comparator.comparing(Person::getAge)).collect(Collectors.toList());// 打印 list 集合list.forEach(p -> {System.out.println(p);});}
}
@Getter
@Setter
@ToString
class Person {private Integer age;private String name;public Person(Integer age, String name) {this.age = age;this.name = name;}
}

以上代码的执行结果,如下图所示:7ff5bede3329c7cca75e29a0277c6bdd.png想要解决上述问题,需要给 Comparator.comparing 传递第二个参数:Comparator.nullsXXX,如下代码所示:

public class ListSortExample4 {public static void main(String[] args) {// 创建并初始化 ListList<Person> list = new ArrayList<Person>() {{add(new Person(30, "北京"));add(new Person(10, "西安"));add(new Person(40, "上海"));add(new Person(null, "上海"));}};// 按照[年龄]正序,但年龄中有一个 null 值list = list.stream().sorted(Comparator.comparing(Person::getAge,Comparator.nullsFirst(Integer::compareTo))).collect(Collectors.toList());// 打印 list 集合list.forEach(p -> {System.out.println(p);});}
}
@Getter
@Setter
@ToString
class Person {private Integer age;private String name;public Person(Integer age, String name) {this.age = age;this.name = name;}
}

Comparator.nullsFirst 表示将排序字段中的 null 值放到集合最前面,如果想要将 null 值放到集合最后面可以使用 Comparator.nullsLast。

以上代码的执行结果,如下图所示:2abf8bb252a36cc579a3e84a01f736c4.png

总结

本文介绍了 3 种 List 排序的方法,前两种方法常用于 JDK 8 之前的版本,其中比较器 Comparator 有两种实现的写法,而在 JDK 8 之后的版本,就可以使用 Comparator.comparing 实现排序了,如果排序字段中可能出现 null 值,要使用 Comparator.nullsXXX 进行排序处理(否则会报错)

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