Java中List排序的3种方法

发布于 2022年 01月 12日 08:44

在某些特殊的场景下,我们需要在 Java 程序中对 List 集合进行排序操作。比如从第三方接口中获取所有用户的列表,但列表默认是以用户编号从小到大进行排序的,而我们的系统需要按照用户的年龄从大到小进行排序,这个时候,我们就需要对 List 集合进行自定义排序操作了。

List 排序的常见方法有以下 3 种:

  1. 使用 Comparable 进行排序;
  2. 使用 Comparator 进行排序;
  3. 如果是 JDK 8 以上的环境,也可以使用 Stream 流进行排序。

下面我们分别来看各种排序方法的具体实现。

1.使用 Comparable 排序

按照本文设计的场景,我们需要创建一个包含了用户列表的 List 集合,并按用户的年龄从大到小进行排序,具体实现代码如下:

public class ListSortExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建并初始化 List
        List<Person> list = new ArrayList<Person>() {{
            add(new Person(1, 30, "北京"));
            add(new Person(2, 20, "西安"));
            add(new Person(3, 40, "上海"));
        }};
        // 使用 Comparable 自定的规则进行排序
        Collections.sort(list);
        // 打印 list 集合
        list.forEach(p -> {
            System.out.println(p);
        });
    }
}

//  以下 set/get/toString 使用的是 lombok 的注解
@Getter
@Setter
@ToString
class Person implements Comparable<Person> {
    private int id;
    private int age;
    private String name;

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

    @Override
    public int compareTo(Person p) {
        return p.getAge() - this.getAge();
    }
}

以上代码的执行结果,如下图所示:

本方法的核心代码如下:

2.使用 Comparator 排序

Comparable 是类内部的比较方法,而 Comparator 是排序类外部的比较器。使用 Comparator 比较器,无需修改原 Person 类,只需要扩充一个 Person 类的比较器就行了,Comparator 的实现方法有以下两种:

  • 新建 Comparator 比较器;
  • 使用 Comparator 匿名类比较器。

其中,第二种实现方法要更简洁一些,我们通过下面的具体代码,来观察一下二者的区别。

2.1 新建 Comparator 比较器

public class ListSortExample2 {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建并初始化 List
        List<Person> list = new ArrayList<Person>() {{
            add(new Person(1, 30, "北京"));
            add(new Person(2, 20, "西安"));
            add(new Person(3, 40, "上海"));
        }};
        // 使用 Comparator 比较器排序
        Collections.sort(list, new PersonComparator());
        // 打印 list 集合
        list.forEach(p -> {
            System.out.println(p);
        });
    }
}
/**
 * 新建 Person 比较器
 */
class PersonComparator implements Comparator<Person> {
    @Override
    public int compare(Person p1, Person p2) {
        return p2.getAge() - p1.getAge();
    }
}
@Getter
@Setter
@ToString
class Person {
    private int id;
    private int age;
    private String name;

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

以上代码的执行结果,如下图所示:

本方法的核心实现代码如下:

2.2 匿名类比较器

比较器 Comparator 可以使用更简洁的匿名类的方式,来实现排序功能,具体实现代码如下:

public class ListSortExample2 {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建并初始化 List
        List<Person> list = new ArrayList<Person>() {{
            add(new Person(1, 30, "北京"));
            add(new Person(2, 20, "西安"));
            add(new Person(3, 40, "上海"));
        }};
        // 使用匿名比较器排序
        Collections.sort(list, new Comparator<Person>() {
            @Override
            public int compare(Person p1, Person p2) {
                return p2.getAge() - p1.getAge();
            }
        });
        // 打印 list 集合
        list.forEach(p -> {
            System.out.println(p);
        });
    }
}
@Getter
@Setter
@ToString
class Person {
    private int id;
    private int age;
    private String name;
    public Person(int id, int age, String name) {
        this.id = id;
        this.age = age;
        this.name = name;
    }
}

以上代码的执行结果,如下图所示:

3.使用 Stream 流排序

在 JDK 8 之后可以使用更加简单的方法 Stream 流来实现排序功能,它的实现只需要一行代码,具体实现如下:

public class ListSortExample3 {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建并初始化 List
        List<Person> list = new ArrayList<Person>() {{
            add(new Person(1, 30, "北京"));
            add(new Person(2, 20, "西安"));
            add(new Person(3, 40, "上海"));
        }};
        // 使用 Stream 排序
        list = list.stream().sorted(Comparator.comparing(Person::getAge).reversed())
                .collect(Collectors.toList());
        // 打印 list 集合
        list.forEach(p -> {
            System.out.println(p);
        });
    }
    @Getter
    @Setter
    @ToString
    static class Person {
        private int id;
        private int age;
        private String name;
        public Person(int id, int age, String name) {
            this.id = id;
            this.age = age;
            this.name = name;
        }
    }
}

其中 reversed() 表示倒序的意思,如果不使用此方法则是正序。

以上代码的执行结果,如下图所示:

扩展:排序字段为 null

使用 Stream 进行排序时,如果排序的字段出现 null 值就会导致异常发生,具体示例如下:

public class ListSortExample4 {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建并初始化 List
        List<Person> list = new ArrayList<Person>() {{
            add(new Person(30, "北京"));
            add(new Person(10, "西安"));
            add(new Person(40, "上海"));
            add(new Person(null, "上海")); // 年龄为 null 值
        }};
        // 按照[年龄]正序,但年龄中有一个 null 值
        list = list.stream().sorted(Comparator.comparing(Person::getAge))
                .collect(Collectors.toList());
        // 打印 list 集合
        list.forEach(p -> {
            System.out.println(p);
        });
    }
}
@Getter
@Setter
@ToString
class Person {
    private Integer age;
    private String name;

    public Person(Integer age, String name) {
        this.age = age;
        this.name = name;
    }
}

以上代码的执行结果,如下图所示:

想要解决上述问题,需要给 Comparator.comparing 传递第二个参数:Comparator.nullsXXX,如下代码所示:

public class ListSortExample4 {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建并初始化 List
        List<Person> list = new ArrayList<Person>() {{
            add(new Person(30, "北京"));
            add(new Person(10, "西安"));
            add(new Person(40, "上海"));
            add(new Person(null, "上海"));
        }};
        // 按照[年龄]正序,但年龄中有一个 null 值
        list = list.stream().sorted(Comparator.comparing(Person::getAge,
                Comparator.nullsFirst(Integer::compareTo)))
                .collect(Collectors.toList());
        // 打印 list 集合
        list.forEach(p -> {
            System.out.println(p);
        });
    }
}
@Getter
@Setter
@ToString
class Person {
    private Integer age;
    private String name;

    public Person(Integer age, String name) {
        this.age = age;
        this.name = name;
    }
}

Comparator.nullsFirst 表示将排序字段中的 null 值放到集合最前面,如果想要将 null 值放到集合最后面可以使用 Comparator.nullsLast。

以上代码的执行结果,如下图所示:

总结

本文介绍了 3 种 List 排序的方法,前两种方法常用于 JDK 8 之前的版本,其中比较器 Comparator 有两种实现的写法,而在 JDK 8 之后的版本,就可以使用 Comparator.comparing 实现排序了,如果排序字段中可能出现 null 值,要使用 Comparator.nullsXXX 进行排序处理(否则会报错)。

卒然临之而不惊,无故加之而不怒。享受平凡生活中的喜悦,终身成长者。

博主:80 后程序员。爱好:读书、写作和慢跑。

公众号:Java面试真题解析

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