由Java中的Set，List，Map引出的排序技巧

password318發表於2010-08-17
Java排序

 一。關於概念：    
       List介面對Collection進行了簡單的擴充，它的具體實現類常用的有ArrayList和LinkedList。你可以將任何東 西放到一個List容器中，並在需要時從中取出。ArrayList從其命名中可以看出它是一種類似陣列的形式進行儲存，因此它的隨機訪問速度極快，而 LinkedList的內部實現是連結串列，它適合於在連結串列中間需要頻繁進行插入和刪除操作。在具體應用時可以根據需要自由選擇。前面說的Iterator只 能對容器進行向前遍歷，而ListIterator則繼承了Iterator的思想，並提供了對List進行雙向遍歷的方法。 

        Set介面也是Collection的一種擴充套件，而與List不同的時，在Set中的物件元素不能重複，也就是說你不能把同樣的東西兩次 放入同一個Set容器中。它的常用具體實現有HashSet和TreeSet類。HashSet能快速定位一個元素，但是你放到HashSet中的物件需 要實現hashCode()方法，它使用了前面說過的雜湊碼的演算法。而TreeSet則將放入其中的元素按序存放，這就要求你放入其中的物件是可排序的， 這就用到了集合框架提供的另外兩個實用類Comparable和Comparator。一個類是可排序的，它就應該實現Comparable介面。有時多 個類具有相同的排序演算法，那就不需要在每分別重複定義相同的排序演算法，只要實現Comparator介面即可。集合框架中還有兩個很實用的公用 類：Collections和Arrays。Collections提供了對一個Collection容器進行諸如排序、複製、查詢和填充等一些非常有用 的方法，Arrays則是對一個陣列進行類似的操作。 

        Map是一種把鍵物件和值物件進行關聯的容器，而一個值物件又可以是一個Map，依次類推，這樣就可形成一個多級對映。對於鍵物件來說， 像Set一樣，一個Map容器中的鍵物件不允許重複，這是為了保持查詢結果的一致性;如果有兩個鍵物件一樣，那你想得到那個鍵物件所對應的值物件時就有問 題了，可能你得到的並不是你想的那個值物件，結果會造成混亂，所以鍵的唯一性很重要，也是符合集合的性質的。當然在使用過程中，某個鍵所對應的值物件可能 會發生變化，這時會按照最後一次修改的值物件與鍵對應。對於值物件則沒有唯一性的要求。你可以將任意多個鍵都對映到一個值物件上，這不會發生任何問題（不 過對你的使用卻可能會造成不便，你不知道你得到的到底是那一個鍵所對應的值物件）。Map有兩種比較常用的實現：HashMap和TreeMap。 HashMap也用到了雜湊碼的演算法，以便快速查詢一個鍵，TreeMap則是對鍵按序存放，因此它便有一些擴充套件的方法，比如 firstKey(),lastKey()等，你還可以從TreeMap中指定一個範圍以取得其子Map。鍵和值的關聯很簡單，用pub(Object key,Object value)方法即可將一個鍵與一個值物件相關聯。用get(Object key)可得到與此key物件所對應的值物件。



二.Java技巧：列表排序
        在Java Collection Framework中定義的List實現有Vector，ArrayList和LinkedList。這些集合提供了對物件組的索引訪問。他們提供了元素的新增與刪除支援。然而，它們並沒有內建的元素排序支援。
　　你能夠使用java.util.Collections類中的sort()方法對List元素進行排序。你既可以給方法傳遞一個List物件，也可以 傳遞一個List和一個Comparator。如果列表中的元素全都是相同型別的類，並且這個類實現了Comparable介面，你可以簡單的呼叫 Collections.sort()。如果這個類沒有實現Comparator，你也可以傳遞一個Comparator到方法sort()中，進行排 序。如果你不想使用預設的分類順序進行排序，你同樣可以傳遞一個Comparator到方法sort()中來進行排序。如果列表中的元素並不都是相同型別 的類，你在進行排序的時候就不是這樣幸運了。除非你編寫一個專用的跨類的Comparator。
        排序的順序怎麼樣呢？如果元素是String物件，卻省的排序順序是按照字元編碼進行的，基本上是每個字元的ASCII/Unicode 值。如果嚴格的限制在處理英文，卻省的排序順序通常是足夠的，因為它首先排A-Z，然後是小寫字母a-z。然而如果你處理非英文字，或者你只是想使用不同 的排序順序，這樣Collections.sort()就出現了第二種變化。例如，你想使用字串的反序進行排序。為了實現這個功能，你可以在 Collections類中通過reverseOrder()來獲取一個反序Comparator。然後，你將反序Comparator傳遞給 sort()方法。換句話說，你作如下工作：

List list = ...;
Comparator comp = Collections.reverseOrder();
Collections.sort(list, comp);


　　如果列表包含專案：Man, man, Woman, 和woman，排序好的列表將是Man, Woman, man, woman。這裡沒有什麼複雜的。需要注意的非常重要的一點是Collections.sort()是進行原位排序。如果你需要保留原序，需要先對原集合 進行復制，在排序，就像這樣：

List list = ...;
List copyOfList = new ArrayList(list);
Collections.sort(copyOfList);


　　這裡，排好序的列表是：Man, Woman, man, woman，但是原始列表（Man, man, Woman, woman）被保留了。

　　到目前為止，排序是區分大小寫的。你如何進行不去分大小寫的排序呢？一種實現方式是象這樣實現Comparator:

public static class CaseInsensitiveComparator
implements Comparator {
public int compare(Object element1,
Object element2) {
String lower1 =
element1.toString().toLowerCase();
String lower2 =
element2.toString().toLowerCase();
return lower1.compareTo(lower2);
}
}


　　你確實不需要手工的建立這個類。而是，你可以是用以存在的Comparator，CASE_INSENSIVTIVE_ORDER，它是在String類中定義的。

　　這種實現方式有一點小小的問題。Sort()演算法提供穩定的排序，並保持與原有序列相同的元素。這意味著一個包含兩個元素”woman”和”Woman”的列表將有不同的排序，而這種不同是根據兩個元素在列表中出現的先後次序決定的。
    
        語言的不同又會怎麼樣呢？java.text包提供了Collector和CollectionKey類來進行區分語言的排序。這裡是例子:

　　注意，如果你的文字是本地語言，而不是預設語言，你需要傳遞一個本地語種給getInstance()方法，就象:

public static class CollatorComparator
implements Comparator {
Collator collator = Collator.getInstance();
public int compare(Object element1,
Object element2) {
CollationKey key1 = collator.getCollationKey(
element1.toString());
CollationKey key2 = collator.getCollationKey(
element2.toString());
return key1.compareTo(key2);
}
}


　　你是在對集合關鍵字進行排序，而不是實際的字串。這不僅提供固定的不區分大小寫的排序，而且它是跨語種的排序。換句話說，如果你對西班牙文和非西班 牙文的混合詞進行排序，詞ma?ana (tomorrow)將排在mantra的前面。如果你不使用Collector，ma?ana將排在mantra的後面。

　　下面這個程式 對一個列表進行不同型別的排序（預設的、區分大小寫的、區分語種的）：

import java.awt.BorderLayout;
import java.awt.Container;
import java.io.*;
import java.text.*;
import java.util.*;
import javax.swing.*;

public class SortIt {

public static class CollatorComparator
implements Comparator {
Collator collator = Collator.getInstance();
public int compare(Object element1,
Object element2) {
CollationKey key1 = collator.getCollationKey(
element1.toString());
CollationKey key2 = collator.getCollationKey(
element2.toString());
return key1.compareTo(key2);
}
}

public static class CaseInsensitiveComparator
implements Comparator {
public int compare(Object element1,
Object element2) {
String lower1 = element1.toString().
toLowerCase();
String lower2 = element2.toString().
toLowerCase();
return lower1.compareTo(lower2);
}
}

public static void main(String args[]) {
String words[] =
{"man", "Man", "Woman", "woman",
"Manana", "manana", "ma?ana", "Ma?ana",
"Mantra", "mantra", "mantel", "Mantel"
};

// Create frame to display sortings
JFrame frame = new JFrame("Sorting");
frame.setDefaultCloseOperation(
JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
Container contentPane = frame.getContentPane();
JTextArea textArea = new JTextArea();
JScrollPane pane = new JScrollPane(textArea);
contentPane.add(pane, BorderLayout.CENTER);

// Create buffer for output
StringWriter buffer = new StringWriter();
PrintWriter out = new PrintWriter(buffer);

// Create initial list to sort
List list = new ArrayList(Arrays.asList(words));
out.println("Original list:");
out.println(list);
out.println();

// Perform default sort
Collections.sort(list);
out.println("Default sorting:");
out.println(list);
out.println();

// Reset list
list = new ArrayList(Arrays.asList(words));

// Perform case insensitive sort
Comparator comp = new CaseInsensitiveComparator();
Collections.sort(list, comp);
out.println("Case insensitive sorting:");
out.println(list);
out.println();

// Reset list
list = new ArrayList(Arrays.asList(words));

// Perform collation sort
comp = new CollatorComparator();
Collections.sort(list, comp);
out.println("Collator sorting:");
out.println(list);
out.println();

// Fill text area and display
textArea.setText(buffer.toString());
frame.pack();
frame.show();
}
}


　　如果你的主要問題是順序訪問，可能列表不是你的好的資料結構選擇。只要你的集合沒有重複，你可以在樹（TreeSet）中儲存你的元素（提供或不提供Comparator）。這樣，元素將總是排序形式的。



三.Collections.sort() 對 List 排序

 

import java.util.Comparator;
import java.util.List;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;

class User {
 String name;
 String age;
 
 public User(String name,String age){
  this.name=name;
  this.age=age;
 }
 public String getAge() {
  return age;
 }
 public void setAge(String age) {
  this.age = age;
 }
 public String getName() {
  return name;
 }
 public void setName(String name) {
  this.name = name;
 } 
}

class ComparatorUser implements Comparator{

 public int compare(Object arg0, Object arg1) {
  User user0=(User)arg0;
  User user1=(User)arg1;
  //首先比較年齡，如果年齡相同，則比較名字
  int flag=user0.getAge().compareTo(user1.getAge());
  if(flag==0){
   return user0.getName().compareTo(user1.getName());
  }else{
   return flag;
  }  
 }
 
}

public class SortTest {

 
 public static void main(String[] args){
  List userlist=new ArrayList();
  userlist.add(new User("dd","4"));
  userlist.add(new User("aa","1"));
  userlist.add(new User("ee","5"));
  userlist.add(new User("bb","2"));  
  userlist.add(new User("ff","5"));
  userlist.add(new User("cc","3"));
  userlist.add(new User("gg","6"));
  
  ComparatorUser comparator=new ComparatorUser();
  Collections.sort(userlist, comparator);
   
  for (int i=0;i<userlist.size();i++){
   User user_temp=(User)userlist.get(i);
      System.out.println(user_temp.getAge()+","+user_temp.getName()); 
  }
  
 }
}

 //首先比較年齡，如果年齡相同，則比較名字

結果:
   1, aa
   2, bb
   3, cc
   4, dd
   5, ee
   5, ff
   6, gg




四：Java.util.Collections.sort(List list)與Comparable,Comparator 介面

呼叫java.util.Collections.sort(List list)方法來進行排序的時候，
List內的Object都必須實現了Comparable介面。
否則出現下面的錯誤：
java.lang.ClassCastException
at java.util.Arrays.mergeSort(Arrays.java:1152)
at java.util.Arrays.sort(Arrays.java:1079)
at java.util.Collections.sort(Collections.java:113)

或者呼叫
java.util.Collections.sort(List list，Comparator c)，
可以臨時宣告一個Comparator 來實現排序。
Comparable介面的 public int compareTo(Object arg0) {]
返回值大於0,則this被排在後面。arg0放在前面。
可以參看Integer 的compareTo()方法：
public int compareTo(Integer anotherInteger) {
int thisVal = this.value;
int anotherVal = anotherInteger.value;
return (thisVal<anotherVal ? -1 : (thisVal==anotherVal ? 0 : 1));
}
返回值>=0，則不呼叫Arrays.swap(Object x[], int a, int b) 方法。

copyright © lizongbo

通過java.util.Collections.sort(List list，Comparator c)裡臨時宣告的Comparator
可以方便的實現順序或者倒序排列。

copyright © lizongbo

示例如下：

copyright © lizongbo

Collections.sort(imageList, new Comparator() {
public int compare(Object a, Object b) {
int orderA = Integer.parseInt( ( (Image) a).getSequence());
int orderB = Integer.parseInt( ( (Image) b).getSequence());
return orderA - orderB;
}
});
如果需要改變排列順序

copyright © lizongbo

改成return orderb - orderA 即可。

具體可以參考學習例子有：

copyright © lizongbo

http://java.sun.com/docs/books/tutorial/uiswing/components/table.html#sorting
http://java.sun.com/docs/books/tutorial/uiswing/components/example-1dot4/TableSorter.java
http://java.sun.com/docs/books/tutorial/uiswing/components/example-1dot4/TableSorterDemo.java

copyright © lizongbo

這是一個實現了點選表格標題欄來實現表格資料排序的例子。

copyright © lizongbo

ps: Collection(包括ArrayList等)的remove(Object o)方法
(src:java.util.AbstractCollection.java)
if (o.equals(e.next())) {
e.remove();
使用的equals來判斷的，而如果沒有重寫equals方法的話，
實際呼叫Object的
public boolean equals(Object obj) {
return (this == obj);
}

因此，放進在集合裡的元素，建議都重新實現自己的 equals方法

相關文章