深入理解Arrays.sort() （转）

Posted 2020-07-19 沧海一滴

Arrays.sort(T[], Comparator < ? super T > c) 方法用于对象数组按用户自定义规则排序.
官方Java文档只是简要描述此方法的作用,并未进行详细的介绍,本文将深入解析此方法。
1. 简单示例
sort方法的使用非常的简单明了,下面的例子中,先定义一个比较Dog大小的Comparator,然后将其实例对象作为参数传给sort方法,通过此示例,你应该能够快速掌握Arrays.sort()的使用方法。

[java] view plaincopy

 

 

1. import java.util.Arrays;  
2. import java.util.Comparator;  
3.    
4. class Dog{  
5.     int size;     
6.     public Dog(int s){  
7.         size = s;  
8.     }  
9. }  
10.    
11. class DogSizeComparator implements Comparator<Dog>{  
12.    
13.     @Override  
14.     public int compare(Dog o1, Dog o2) {  
15.         return o1.size - o2.size;  
16.     }  
17. }  
18.    
19. public class ArraySort {  
20.    
21.     public static void main(String[] args) {  
22.         Dog d1 = new Dog(2);  
23.         Dog d2 = new Dog(1);  
24.         Dog d3 = new Dog(3);  
25.    
26.         Dog[] dogArray = {d1, d2, d3};  
27.         printDogs(dogArray);  
28.    
29.         Arrays.sort(dogArray, new DogSizeComparator());   
30.         printDogs(dogArray);  
31.     }  
32.    
33.     public static void printDogs(Dog[] dogs){  
34.         for(Dog d: dogs)  
35.             System.out.print(d.size + " " );  
36.    
37.         System.out.println();  
38.     }  
39. }  

输出为:

[plain] view plaincopy

 

 

1. 2 1 3  
2. 1 2 3  

2. 使用策略模式
这是策略模式(Strategy pattern)的一个完美又简洁的示例,值得一提的是为什么这种场景下适合使用策略模式.
总体来说,策略模式允许在程序执行时选择不同的算法.比如在排序时,传入不同的比较器(Comparator),就采用不同的算法.
根据上面的例子,假设你想要根据Dog的重量来进行排序,可以像下面这样,创建一个新的比较器来进行排序:

[java] view plaincopy

 

 

1. class Dog{  
2.     int size;  
3.     int weight;  
4.    
5.     public Dog(int s, int w){  
6.         size = s;  
7.         weight = w;   
8.     }  
9. }  
10.    
11. class DogSizeComparator implements Comparator<Dog>{  
12.    
13.     @Override  
14.     public int compare(Dog o1, Dog o2) {  
15.         return o1.size - o2.size;  
16.     }  
17. }  
18.    
19. class DogWeightComparator implements Comparator<Dog>{  
20.    
21.     @Override  
22.     public int compare(Dog o1, Dog o2) {  
23.         return o1.weight - o2.weight;  
24.     }  
25. }  
26.    
27. public class ArraySort {  
28.    
29.     public static void main(String[] args) {  
30.         Dog d1 = new Dog(2, 50);  
31.         Dog d2 = new Dog(1, 30);  
32.         Dog d3 = new Dog(3, 40);  
33.    
34.         Dog[] dogArray = {d1, d2, d3};  
35.         printDogs(dogArray);  
36.    
37.         Arrays.sort(dogArray, new DogSizeComparator());   
38.         printDogs(dogArray);  
39.    
40.         Arrays.sort(dogArray, new DogWeightComparator());     
41.         printDogs(dogArray);  
42.     }  
43.    
44.     public static void printDogs(Dog[] dogs){  
45.         for(Dog d: dogs)  
46.             System.out.print("size="+d.size + " weight=" + d.weight + " ");  
47.    
48.         System.out.println();  
49.     }  
50. }  

执行结果:

[plain] view plaincopy

 

 

1. size=2 weight=50 size=1 weight=30 size=3 weight=40  
2. size=1 weight=30 size=2 weight=50 size=3 weight=40  
3. size=1 weight=30 size=3 weight=40 size=2 weight=50  

Comparator 是一个接口,所以sort方法中可以传入任意实现了此接口的类的实例,这就是策略模式的主要思想.

3. 为何使用"super"
如果使用 "Comparator < T > c" 那是很简单易懂的,但是sort的第2个参数里面的 < ? super T > 意味着比较器所接受的类型可以是T或者它的超类. 为什么是超类呢? 答案是: 这允许使用同一个比较器对不同的子类对象进行比较.在下面的示例中很明显地演示了这一点:

[java] view plaincopy

 

 

1. import java.util.Arrays;  
2. import java.util.Comparator;  
3.    
4. class Animal{  
5.     int size;  
6. }  
7.    
8. class Dog extends Animal{  
9.     public Dog(int s){  
10.         size = s;  
11.     }  
12. }  
13.    
14. class Cat extends Animal{  
15.     public Cat(int s){  
16.         size  = s;  
17.     }  
18. }  
19.    
20. class AnimalSizeComparator implements Comparator<Animal>{  
21.    
22.     @Override  
23.     public int compare(Animal o1, Animal o2) {  
24.         return o1.size - o2.size;  
25.     }  
26.     //in this way, all sub classes of Animal can use this comparator.  
27. }  
28.    
29. public class ArraySort {  
30.    
31.     public static void main(String[] args) {  
32.         Dog d1 = new Dog(2);  
33.         Dog d2 = new Dog(1);  
34.         Dog d3 = new Dog(3);  
35.    
36.         Dog[] dogArray = {d1, d2, d3};  
37.         printDogs(dogArray);  
38.    
39.         Arrays.sort(dogArray, new AnimalSizeComparator());    
40.         printDogs(dogArray);  
41.    
42.         System.out.println();  
43.    
44.         //when you have an array of Cat, same Comparator can be used.   
45.         Cat c1 = new Cat(2);  
46.         Cat c2 = new Cat(1);  
47.         Cat c3 = new Cat(3);  
48.    
49.         Cat[] catArray = {c1, c2, c3};  
50.         printDogs(catArray);  
51.    
52.         Arrays.sort(catArray, new AnimalSizeComparator());    
53.         printDogs(catArray);  
54.     }  
55.    
56.     public static void printDogs(Animal[] animals){  
57.         for(Animal a: animals)  
58.             System.out.print("size="+a.size + " ");  
59.    
60.         System.out.println();  
61.     }  
62. }  

输出结果:

[plain] view plaincopy

 

 

1. size=2 size=1 size=3  
2. size=1 size=2 size=3  
3. size=2 size=1 size=3  
4. size=1 size=2 size=3  

4. 小结
与Arrays.sort()相关的信息总结如下:

1. 通用: super 类
2. 策略设计模式(strategy pattern);
3. 归并排序(merge sort): 时间复杂度 n*log(n);
4. Java.util.Collections#sort(List < T > list, Comparator < ? super T > c)与Arrays.sort 使用类似的思想.

http://blog.csdn.net/wisgood/article/details/16541013