对对象数组与存放对象数据的集合进行排序 —— Comparable接口的用法

Arrays类的sort方法能够对整型数组进行升序排列：

int[] i = { 1, 5, 2, 4, 3 };
Arrays.sort(i);
System.out.println(Arrays.toString(i));

控制台则输出：[1, 2, 3, 4, 5]

Collections类的sort方法能够对整型数据集合实现相同的功能：

List<Integer> l = new ArrayList<>();
l.add(1);
l.add(5);
l.add(2);
l.add(4);
l.add(3);
Collections.sort(l);
System.out.println(l);

输出为：[1, 2, 3, 4, 5]

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其实，sort方法不单单能够对整型数据进行排序，也能够对对象数组与存放对象数据的集合进行排序，并且能够指定排序方式（升序或降序），但要求知足如下前提：对象所属的类必须实现了Comparable接口。

下面是Comparable接口的源代码：

public interface Comparable<T> {
    public int compareTo(T o);
}

在实现接口时，泛型<T>中的T需声明为欲排序对象的类型。

若一个数组或集合中存放的对象所对应的类实现了Comparable接口并重写了compareTo方法，那么在调用Arrays.sort或Collections.sort的时候就可以对数组或集合进行排序。具体实现的方式咱们在这里不去讨论，由于那是Arrays类和Collections类中的内容（这两个类分别为对数组和集合进行相关操做的工具类，好比排序功能的实现），在这里咱们着重探讨一下Comparable接口中的comparaTo抽象方法。

在调用s.compareTo(o)的时候，compareTo方法会比较两个对象的内容，并返回比较的结果。当s小于o时，返回一个负数；当s大于o时，返回一个正数；不然（s等于o）时，返回0。

所以，在实现类重写compareTo方法时，须要比较当前类中的属性（好比，年龄 age）与参数对象o对应属性（o.age）的大小，并根据需求（升序排列、降序排列）返回相应的值（正数或负数）。

这段话苦涩难懂，不过不用担忧，接下来的例子会让你很轻松的理解它想表达的意思。

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现有一简单的学生类 Student，类中包含学生的一些信息：姓名 name、年龄 age，包含构造方法对学生信息进行初始化，重写toString方法用来在控制台打印信息。代码以下：

public class Student {

	private String name;
	private int age;

	public Student(String name, int age) {
		this.name = name;
		this.age = age;
	}

	@Override
	public String toString() {
		return "Student [name=" + name + ", age=" + age + "]";
	}

}

建立一测试类，实例化5个学生，并存入Student类型的数组。代码以下：

public class Test {

	public static void main(String[] args) {

		Student s1 = new Student("张三", 20);
		Student s2 = new Student("李四", 18);
		Student s3 = new Student("王五", 22);
		Student s4 = new Student("赵六", 19);
		Student s5 = new Student("孙七", 21);

		Student[] s = { s1, s2, s3, s4, s5 };

	}

}

现有需求：将数组中的学生按照年龄进行升序排列。

此时，便须要用到Arrays.sort方法。但前文已经说过，对对象数组进行排序须要对象所属类实现Comparable接口并重写compareTo方法。所以咱们须要对Student类进行以下修改：

实现Comparable接口：

public class Student implements Comparable<Student> {     // 泛型T改成欲排序的对象所属的类（Student）

重写compareTo方法：

@Override
public int compareTo(Student o) {
	if (age < o.age) {
		return -1;     // 这里的-1能够改为任意负数，若想按降序排列则改成返回一个正数
	} else if (age > o.age) {
		return 1;     // 若想按降序排列则改成返回一个负数
	} else {
		return 0;
	}
}

其实这个方法有改善的空间，Integer类有一个名为compare的静态方法，源代码以下：

public static int compare(int x, int y) {
    return (x < y) ? -1 : ((x == y) ? 0 : 1);
}

方法体中的三元表达式的做用为：当 x < y 时，返回 -1；当 x > y 时，返回 1；不然返回 0。这正是咱们所须要的。顺便一提，Double类也有这个方法，它能适用于double类型的数据，适用面更广。

修改后的compateTo方法：

@Override
public int compareTo(Student o) {
	return Integer.compare(age, o.age);
}

怎么样，是否是简化了不少？若想按降序排列只要改变compare方法两个参数的位置就能够了（age 和 o.age）。

如今咱们能够在Test类中调用sort方法，并用foreach循环将排序后的数组打印出来了：

Arrays.sort(s);
for (Student ss : s)
	System.out.println(ss);     // 这里可以直接输出Student的对象是由于Student类中重写了toString方法

打印结果为：

Student [name=李四, age=18]
Student [name=赵六, age=19]
Student [name=张三, age=20]
Student [name=孙七, age=21]
Student [name=王五, age=22]

至此，咱们已经实现了对对象数组的排序操做。

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若想对存放对象数据的集合进行排序须要执行的操做是相似的，只要将对象存到集合就能够了。

不过这里须要注意的是，TreeSet集合自己便具备排序的功能，所以，若是一个TreeSet中存放的对象数据所对应的类没有实现Comparable接口，那么在对这个TreeSet进行操做的时候会抛出一个ClassCastException（类型转换异常），它会提示你存放的数据没法转换成Comparable类型。

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在本文中，咱们进行排序操做时均选择了整型的数据，好比整型数组和整型数据集合，对对象数组的排序也选择了以整型的年龄做为判断的依据。其实，sort方法的排序依据不单单局限于整型，只要制定好排序的规则，即可以按照需求作出相应的排序操做，好比按照姓名的首字母进行排序等，这些更复杂的需求须要咱们对sort方法进行深刻的研究，也须要在重写compareTo方法时给出更复杂的算法。若是你有兴趣，能够去尝试一下，相信你必定会成功！

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在本文的最后我会放上Student类和Test类的所有代码，供参考用。

若是您看到了这里，我表示由衷的感谢，这是个人第一篇博文，但愿您之后能多多支持！

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Student：

public class Student implements Comparable<Student> {

	private String name;
	private int age;

	public Student(String name, int age) {
		this.name = name;
		this.age = age;
	}

	@Override
	public String toString() {
		return "Student [name=" + name + ", age=" + age + "]";
	}

	@Override
	public int compareTo(Student o) {
		return Integer.compare(age, o.age);
	}

}

Test：

import java.util.Arrays;

public class Test {

	public static void main(String[] args) {

		Student s1 = new Student("张三", 20);
		Student s2 = new Student("李四", 18);
		Student s3 = new Student("王五", 22);
		Student s4 = new Student("赵六", 19);
		Student s5 = new Student("孙七", 21);

		Student[] s = { s1, s2, s3, s4, s5 };

		Arrays.sort(s);
		for (Student ss : s)
			System.out.println(ss);

	}

}

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感谢阅读！