java中的資料結構–排序

注意：包java.util中的類Arrays定義了對數組按升序進行排序的靜態方法sort的幾個版本。

對於元素是對象的數組，sort使用歸併排序。方法：

public static void sort(Object[] a);

對整個對象數組a排序，而方法：

public static void sort(Object[] a, int first, int last);

 

包java.util中的類Arrary使用快速排序對基本類型的數組按升序進行排序。方法：

public static void sort(type[] a);

對整個數組a排序，而方法：

public static void sort(type[] a, int first, int last);

對從索引first到last定義的子數組排序。注意type可以使byte, char, double, float, int, long或者short類型。

 

首先要知道兩個類:java.util.Arrays和java.util.Collections(注意和Collection的區別)Collection是集合架構的頂層介面，而Collections是包含了許多靜態方法。我們使用Arrays對數組進行排序，使用 Collections對結合架構容器進行排序，如ArraysList,LinkedList等。

import java.util.*;
    public class Sort{
        public static void main(String[] args){
            int[] intArray = new int[] {4, 1, 3, -23};
            Arrays.sort(intArray);
        }
    }

這樣我們就用Arrays的靜態方法sort()對intArray進行了升序排序，現在數組已經變成了{-23,1,3,4}.

如果是字元數組:

String[] strArray = new String[] {"z", "a", "C"};

我們用:

Arrays.sort(strArray);

進行排序後的結果是{C,a,z},sort()會根據元素的自然順序進行升序排序。如果希望對大小寫不敏感的話可以這樣寫:

Arrays.sort(strArray, String.CASE_INSENSITIVE_ORDER);

當然我們也可以指定數組的某一段進行排序比如我們要對數組下表0-2的部分(假設數組長度大於3)進行排序，其他部分保持不變，我們可以使用:

Arrays.sort(strArray,0,2);

這樣，我們只對前三個元素進行了排序，而不會影響到後面的部分。

我們使用Comparator擷取一個反序的比較子即可，Comparator會在稍後講解，以前面的intArray[]為例:

Arrays.sort(intArray,Comparator.reverseOrder());

這樣，我們得到的結果就是{4,3,1,-23}。如果不想修改原有代碼我們也可以使用:

Collections.reverse(Arrays.asList(intArray));

得到該數組的反序。結果同樣為4,3,1,-23}。

現在的情況變了，我們的數組裡不再是基礎資料型別 (Elementary Data Type)(primtive type)或者String類型的數組，而是對象數組。這個數組的自然順序是未知的，因此我們需要為該類實現Comparable介面，比如我們有一個Name類:

class Name implements Comparable<Name>
{
 public String firstName,lastName;
 public Name(String firstName,String lastName)
 {
 this.firstName=firstName;
 this.lastName=lastName;
 }
 public int compareTo(Name o)
 { //實現介面
 int lastCmp=lastName.compareTo(o.lastName);
 return (lastCmp!=0?lastCmp:firstName.compareTo(o.firstName));
 }
 public String toString(){ //便於輸出測試 return firstName+" "+lastName; }
}

這樣，當我們對這個對象數組進行排序時，就會先比較lastName，然後比較firstName 然後得出兩個對象的先後順序，就像compareTo(Name o)裡實現的那樣。不妨用程式試一試:

import java.util.*;
    public class NameSort {
        public static void main(String[] args) {
            Name nameArray[] = {
               new Name("John", "Lennon"),
               new Name("Karl", "Marx"),
               new Name("Groucho", "Marx"),
               new Name("Oscar", "Grouch")
           };
           Arrays.sort(nameArray);
           for(int i=0;i<nameArray.length;i++){
               System.out.println(nameArray[i].toString());
           }
       }
   }

結果正如我們所願:

    Oscar Grouch
    John Lennon
    Groucho Marx
    Karl Marx

對集合架構進行排序

如果已經理解了Arrays.sort()對數組進行排序的話，集合架構的使用也是大同小異。只是將Arrays替換成了Collections,注意Collections是一個類而Collection是一個介面，雖然只差一個"s"但是它們的含義卻完全不同。

 

假如有這樣一個鏈表：

    LinkedList list=new LinkedList();
    list.add(4);
    list.add(34);
    list.add(22);
    list.add(2);

 

我們只需要使用:

    Collections.sort(list);

就可以將ll裡的元素按從小到大的順序進行排序，結果就成了:

    [2, 4, 22, 34]

如果LinkedList裡面的元素是String，同樣會想基礎資料型別 (Elementary Data Type)一樣從小到大排序。

如果要實現反序排序也就是從達到小排序:

    Collections.sort(list,Collectons.reverseOrder());

如果LinkedList裡面的元素是自訂的對象，可以像上面的Name對象一樣實現Comparable介面，就可以讓Collection.sort()為您排序了。

如果你想按照自己的想法對一個對象進行排序，你可以使用

sort(List list, Comparator c)

這個方法進行排序，在給出例子之前，先要說明一下Comparator的使用，Comparable介面的格式：

public interface Comparator<T> {
        int compare(T o1, T o2);
    }

其實Comparator裡的int compare(T o1,T o2)的寫法和Comparable裡的compareTo()方法的寫法差不多。在上面的Name類中我們的比較是從LastName開始的，這是西方人的習慣，到了中國，我們想從fristName開始比較，又不想修改原來的代碼，這個時候，Comparator就可以派上用場了:

final Comparator<Name> FIRST_NAME_ORDER=new Comparator<Name>() {
        public int compare(Name n1, Name n2) {
             int firstCmp=n1.firstName.compareTo(n2.firstName);
             return (firstCmp!=0?firstCmp:n1.lastName.compareTo
                     (n2.firstName));
        }
    };

 

這樣一個我們自訂的Comparator FIRST_NAME_ORDER就寫好了。

將上個例子裡那個名字數組轉化為List:

    List<Name> list=Arrays.asList(nameArray);
    Collections.sort(list,FIRST_NAME_ORDER);

這樣我們就成功的使用自己定義的比較子設定排序。