介紹

有時(shí)在做專案時(shí)需要對(duì)某種類型的物件集合進(jìn)行排序，為此你可能會(huì)認(rèn)為有必要實(shí)作我們自己的排序演算法，但這有點(diǎn)不必要，儘管了解一下也沒(méi)什麼壞處他們?nèi)绾芜\(yùn)作。例如，如果您有一個(gè)整數(shù)數(shù)組，則可以使用Arrays.sort() 方法，該方法接受基元數(shù)組並按升序?qū)ζ溥M(jìn)行排序，從而利用無(wú)需將結(jié)果分配給新變量，因?yàn)樵摲椒ㄐ薷牧嗽紨?shù)組。

int[] numbers = {9, 8, 5, 3, 1, 2, 4, 6, 7};
Arrays.sort(numbers);
System.out.println(Arrays.toString(numbers));

// Output
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

當(dāng)您有自訂物件的集合（例如Movie 類型的記錄）時(shí)，這也適用，但如果我們看到Arrays.sort() 方法，它不接受這種類型的物件數(shù)組，因此它必須使用sort() 方法接受T 類型的物件和Comparator 類型的物件作為參數(shù)超級(jí)T>這是一個(gè)函數(shù)式介面。這個(gè)介面非常重要，因?yàn)?Java 中的許多其他方法都使用它以自訂方式比較物件。例如，List 物件的 Collections.sort() 方法或 sort() 方法，甚至 Streams 也接受 Comparator 來(lái)對(duì)元素進(jìn)行排序。

什麼是比較器？

函數(shù)式介面Comparator（函數(shù)式它可以寫(xiě)成lambda表達(dá)式）是一個(gè)允許你比較兩個(gè)T類型物件的接口，因此它用於比較整數(shù)、字串、自訂物件等此介面有幾個(gè)靜態(tài)和預(yù)設(shè)方法，但重要的是compare() 方法，它是比較兩個(gè)物件必須實(shí)作的方法。 Compare() 接收兩個(gè) T 類型的物件並傳回一個(gè)整數(shù)。方法簽名如下：

int compare(T o1, T o2);

如果o1小於o2，則該方法傳回負(fù)數(shù)；如果相等，則傳回零；如果o1大於o2，則方法傳回正數(shù)，通常分別回傳-1、0或1。

一個(gè)物件小於、等於或大於另一個(gè)物件意味著什麼？

讓我們分析一下compare()方法傳回的內(nèi)容，因?yàn)槲锛呐判蛉Q於此，重要的是要考慮該方法返回的含義是相對(duì)的，也就是說(shuō)，如果您想要升序或降序排列。這取決於具體情況以及如何實(shí)施。讓我們?yōu)槊總€(gè)範(fàn)例考慮以下記錄：

int[] numbers = {9, 8, 5, 3, 1, 2, 4, 6, 7};
Arrays.sort(numbers);
System.out.println(Arrays.toString(numbers));

// Output
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

• 如果第一個(gè)參數(shù)小於第二個(gè)參數(shù)，則傳回負(fù)數(shù)。例如，要按發(fā)行年份對(duì)電影進(jìn)行排序，當(dāng)電影 a 小於電影 b 時(shí)，可以回傳 -1：

int compare(T o1, T o2);

• 如果第一個(gè)參數(shù)大於第二個(gè)參數(shù)，則傳回正數(shù)。例如，要按預(yù)算對(duì)電影進(jìn)行排序，當(dāng)電影 a 大於電影 b 時(shí)，可以返回 1：

public record Movie(
        String name,
        List<String> actors,
        int budget,
        int year
) {
}

• 如果第一個(gè)參數(shù)等於第二個(gè)參數(shù)，則傳回零。例如，要按演員數(shù)量對(duì)電影進(jìn)行排序，當(dāng)電影 a 等於電影 b 時(shí)，可以返回 0：

// a < b -> -1
a.year() < b.year() -> -1

使用比較器

假設(shè)我們?cè)?List 類型的物件中有以下影片：

// a > b -> 1
a.budget() > b.budget() -> 1

如果您想按發(fā)行年份升序排列電影，您可以建立一個(gè) Comparator 類型的物件並重寫(xiě)compare()方法，然後將此物件傳遞給清單的sort()方法：

// a == b -> 0
a.actors().size() == b.actors().size() -> 0

它也可以在 sort() 方法中實(shí)作為匿名類別：

Movie movie1 = new Movie("The Godfather", Arrays.asList("Marlon Brando", "Al Pacino"), 6000000, 1972);
Movie movie2 = new Movie("The Godfather: Part II", Arrays.asList("Al Pacino", "Robert De Niro"), 13000000, 1974);
Movie movie3 = new Movie("The Shawshank Redemption", Arrays.asList("Tim Robbins", "Morgan Freeman"), 25000000, 1994);
Movie movie4 = new Movie("The Dark Knight", Arrays.asList("Christian Bale", "Heath Ledger"), 185000000, 2008);

List<Movie> movies = Arrays.asList(movie1, movie2, movie3, movie4);

或更簡(jiǎn)潔地直接在 sort() 方法中使用 lambda 表達(dá)式：

Comparator<Movie> comparatorByYear = new Comparator<Movie>() {
    @Override
    public int compare(Movie o1, Movie o2) {
        return o1.year() - o2.year();
    }
};

movies.sort(comparatorByYear);

任何這些實(shí)作都會(huì)按發(fā)布年份對(duì)清單進(jìn)行升序排序。如果要按降序排序，可以更改 lambda 表達(dá)式中參數(shù)的順序，或在減法中加入負(fù)號(hào)：

movies.sort(new Comparator<Movie>() {
    @Override
    public int compare(Movie o1, Movie o2) {
        return o1.year() - o2.year();
    }
});

如何對(duì)自訂物件清單進(jìn)行排序的一些其他範(fàn)例是：

• 依演員數(shù)量升序排列電影（從少到多）：

movies.sort((p1, p2) -> p1.year() - p2.year());

• 依預(yù)算降序?qū)﹄娪斑M(jìn)行排序（從最高預(yù)算到最低預(yù)算）：

movies.sort((p1, p2) -> p2.year() - p1.year());
// o
movies.sort((p1, p2) -> - (p1.year() - p2.year()));

• 依名稱以升序?qū)﹄娪斑M(jìn)行排序：

movies.sort((p1, p2) -> p1.actors().size() - p2.actors().size());

在其他範(fàn)例中，我們可能會(huì)遇到需要依降序?qū)φ麛?shù)清單進(jìn)行排序的情況，

movies.sort((p1, p2) -> p2.budget() - p1.budget());
// o 
movies.sort((p1, p2) -> - (p1.budget() - p2.budget()));

為此，您也可以使用靜態(tài)方法 Comparator.reverseOrder() 傳回一個(gè)按降序?qū)υ剡M(jìn)行排序的比較器，以及使用 Comparator.naturalOrder() 按升序?qū)υ剡M(jìn)行排序。

int[] numbers = {9, 8, 5, 3, 1, 2, 4, 6, 7};
Arrays.sort(numbers);
System.out.println(Arrays.toString(numbers));

// Output
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

使用 Integer.compare()

在Java 中已經(jīng)有一些方法允許我們以有效的方式執(zhí)行這種類型的比較，例如Integer.compare() ，它比較兩個(gè)整數(shù)，如果第一個(gè)參數(shù)小於第二個(gè)參數(shù)零，則傳回負(fù)數(shù)如果第一個(gè)參數(shù)大於第二個(gè)參數(shù)，則相等且為正數(shù)。如果我們分析這個(gè)方法的工作原理，我們可以看到它與上面解釋的類似，並且傳回的正是Comparator介面的compare()方法所需要的。 Integer.compare() 的實(shí)作如下：

int compare(T o1, T o2);

因此，如果您想按發(fā)行年份升序?qū)τ捌M(jìn)行排序，可以使用 Integer.compare():

public record Movie(
        String name,
        List<String> actors,
        int budget,
        int year
) {
}

使用參考方法

有時(shí)可以使用引用方法來(lái)執(zhí)行與先前不同的比較，例如，按升序?qū)φ麛?shù)清單進(jìn)行排序：

// a < b -> -1
a.year() < b.year() -> -1

Integer 不是唯一具有compareTo() 方法的類，例如String 有一個(gè)compareTo() 方法，可以按字典順序比較兩個(gè)字串，因此它可以用於對(duì)字串列表進(jìn)行排序，甚至可以將CharSequence 與其一起使用Compare() 方法（技術(shù)上表示字元序列）。

// a > b -> 1
a.budget() > b.budget() -> 1

回到電影的例子，如果你想按照上映年份升序?qū)﹄娪斑M(jìn)行排序，可以使用compareingInt()方法作為參考方法：

// a == b -> 0
a.actors().size() == b.actors().size() -> 0

或根據(jù) String 類型屬性進(jìn)行比較，在本例中為電影名稱：

Movie movie1 = new Movie("The Godfather", Arrays.asList("Marlon Brando", "Al Pacino"), 6000000, 1972);
Movie movie2 = new Movie("The Godfather: Part II", Arrays.asList("Al Pacino", "Robert De Niro"), 13000000, 1974);
Movie movie3 = new Movie("The Shawshank Redemption", Arrays.asList("Tim Robbins", "Morgan Freeman"), 25000000, 1994);
Movie movie4 = new Movie("The Dark Knight", Arrays.asList("Christian Bale", "Heath Ledger"), 185000000, 2008);

List<Movie> movies = Arrays.asList(movie1, movie2, movie3, movie4);

按多個(gè)屬性排序

有時(shí)你可能需要按多個(gè)屬性對(duì)物件清單進(jìn)行排序，例如，如果你想按發(fā)行年份升序?qū)﹄娪斑M(jìn)行排序，按預(yù)算降序排序，你可以使用thenComparing() 方法，該方法接收一個(gè)比較器，負(fù)責(zé)按多個(gè)屬性排序。例如，如果有兩部電影a和b，上映年份相同，則按預(yù)算排序。

Comparator<Movie> comparatorByYear = new Comparator<Movie>() {
    @Override
    public int compare(Movie o1, Movie o2) {
        return o1.year() - o2.year();
    }
};

movies.sort(comparatorByYear);

結(jié)論

比較器在Java中很多時(shí)候都很有用，因?yàn)樗鼈兛梢宰屇阋詡€(gè)人化的方式比較對(duì)象，不僅如此，它們還可以用在許多Java集合方法中，甚至可以有多個(gè)比較器來(lái)排序以不同的方式。無(wú)論哪種方式，您都可以查閱 IDE 中的 Comparator 文件或官方 Java 文檔，以了解可以使用哪些方法以及如何實(shí)作它們。

以上是Java 中的比較器是如何運(yùn)作的？的詳細(xì)內(nèi)容。更多資訊請(qǐng)關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章！