深入理解Arrays.sort() （转）

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。

import java.util.Arrays;
import java.util.Comparator;
class Dog{
int size;
public Dog(int s){
size = s;
}
}
class DogSizeComparator implements Comparator<Dog>{
@Override
public int compare(Dog o1, Dog o2) {
return o1.size - o2.size;
}
}
public class ArraySort {
public static void main(String[] args) {
Dog d1 = new Dog(2);
Dog d2 = new Dog(1);
Dog d3 = new Dog(3);
Dog[] dogArray = {d1, d2, d3};
printDogs(dogArray);
Arrays.sort(dogArray, new DogSizeComparator());
printDogs(dogArray);
}
public static void printDogs(Dog[] dogs){
for(Dog d: dogs)
System.out.print(d.size + " " );
System.out.println();
}
}

输出为:

2 1 3
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:

class Dog{
int size;
int weight;
public Dog(int s, int w){
size = s;
weight = w;
}
}
class DogSizeComparator implements Comparator<Dog>{
@Override
public int compare(Dog o1, Dog o2) {
return o1.size - o2.size;
}
}
class DogWeightComparator implements Comparator<Dog>{
@Override
public int compare(Dog o1, Dog o2) {
return o1.weight - o2.weight;
}
}
public class ArraySort {
public static void main(String[] args) {
Dog d1 = new Dog(2, 50);
Dog d2 = new Dog(1, 30);
Dog d3 = new Dog(3, 40);
Dog[] dogArray = {d1, d2, d3};
printDogs(dogArray);
Arrays.sort(dogArray, new DogSizeComparator());
printDogs(dogArray);
Arrays.sort(dogArray, new DogWeightComparator());
printDogs(dogArray);
}
public static void printDogs(Dog[] dogs){
for(Dog d: dogs)
System.out.print("size="+d.size + " weight=" + d.weight + " ");
System.out.println();
}
}

执行结果:

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

import java.util.Arrays;
import java.util.Comparator;
class Animal{
int size;
}
class Dog extends Animal{
public Dog(int s){
size = s;
}
}
class Cat extends Animal{
public Cat(int s){
size = s;
}
}
class AnimalSizeComparator implements Comparator<Animal>{
@Override
public int compare(Animal o1, Animal o2) {
return o1.size - o2.size;
}
//in this way, all sub classes of Animal can use this comparator.
}
public class ArraySort {
public static void main(String[] args) {
Dog d1 = new Dog(2);
Dog d2 = new Dog(1);
Dog d3 = new Dog(3);
Dog[] dogArray = {d1, d2, d3};
printDogs(dogArray);
Arrays.sort(dogArray, new AnimalSizeComparator());
printDogs(dogArray);
System.out.println();
//when you have an array of Cat, same Comparator can be used.
Cat c1 = new Cat(2);
Cat c2 = new Cat(1);
Cat c3 = new Cat(3);
Cat[] catArray = {c1, c2, c3};
printDogs(catArray);
Arrays.sort(catArray, new AnimalSizeComparator());
printDogs(catArray);
}
public static void printDogs(Animal[] animals){
for(Animal a: animals)
System.out.print("size="+a.size + " ");
System.out.println();
}
}

输出结果:

size=2 size=1 size=3
size=1 size=2 size=3
size=2 size=1 size=3
size=1 size=2 size=3

4. 小结
与Arrays.sort()相关的信息总结如下:

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

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

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