java 集合工具类Collections及Comparable和Comparator排序详解

一、常用功能

java.utils.Collections是集合工具类，用来对集合进行操作。

部分方法如下：

• public static <T> boolean addAll(Collection<T> c, T... elements):往集合中添加一些元素。

• public static void shuffle(List<?> list) 打乱顺序:打乱集合顺序。

• public static <T> void sort(List<T> list):将集合中元素按照默认规则排序。

• public static <T> void sort(List<T> list，Comparator<? super T> ):将集合中元素按照指定规则排序。

代码演示：

public class CollectionsDemo {
   public static void main(String[] args) {
       ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
       //原来写法
       //list.add(12);
       //list.add(14);
       //list.add(15);
       //list.add(1000);
       //采用工具类 完成 往集合中添加元素  
       Collections.addAll(list, 5, 222, 1，2);
       System.out.println(list);
       //排序方法
       Collections.sort(list);
       System.out.println(list);
   }
}

结果：

[5, 222, 1, 2]
[1, 2, 5, 222]

代码演示之后 ，发现我们的集合按照顺序进行了排列，可是这样的顺序是采用默认的顺序，如果想要指定顺序那该怎么办呢？ 我们发现还有个方法没有讲，public static <T> void sort(List<T> list，Comparator<? super T> ):将集合中元素按照指定规则排序。接下来讲解一下指定规则的排列。

二、Comparator比较器

我们还是先研究这个方法 public static <T> void sort(List<T> list):将集合中元素按照默认规则排序。 不过这次存储的是字符串类型。

public class CollectionsDemo2 {
   public static void main(String[] args) {
       ArrayList<String>  list = new ArrayList<String>();
       list.add("cba");
       list.add("aba");
       list.add("sba");
       list.add("nba");
       //排序方法
       Collections.sort(list);
       System.out.println(list);
   }
}

结果：

[aba, cba, nba, sba]

我们使用的是默认的规则完成字符串的排序，那么默认规则是怎么定义出来的呢？ 说到排序了，简单的说就是两个对象之间比较大小，那么在JAVA中提供了两种比较实现的方式，一种是比较死板的采用java.lang.Comparable接口去实现，一种是灵活的当我需要做排序的时候在去选择的java.util.Comparator接口完成。 那么我们采用的public static <T> void sort(List<T> list)这个方法完成的排序，实际上要求了被排序的类型需要实现Comparable接口完成比较的功能，

在String类型上如下：

public final class String implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {

String类实现了这个接口，并完成了比较规则的定义，但是这样就把这种规则写死了，那比如我想要字符串按照第一个字符降序排列，那么这样就要修改String的源代码，这是不可能的了，那么这个时候我们可以使用 public static <T> void sort(List<T> list,Comparator<? super T> )方法灵活的完成，这个里面就涉及到了Comparator这个接口，位于位于java.util包下，排序是comparator能实现的功能之一,该接口代表一个比较器，比较器具有可比性！顾名思义就是做排序的，通俗地讲需要比较两个对象谁排在前谁排在后，那么比较的方法就是：

• public int compare(String o1, String o2)：比较其两个参数的顺序。

两个对象比较的结果有三种：大于，等于，小于。 如果要按照升序排序，

则o1 小于o2，返回（负数），相等返回0，01大于02返回（正数） 如果要按照降序排序 则o1 小于o2，返回（正数），相等返回0，01大于02返回（负数）

操作如下:

public class CollectionsDemo3 {
   public static void main(String[] args) {
       ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();
       list.add("cba");
       list.add("aba");
       list.add("sba");
       list.add("nba");
       //排序方法  按照第一个单词的降序
       Collections.sort(list, new Comparator<String>() {
           @Override
           public int compare(String o1, String o2) {
               return o2.charAt(0) - o1.charAt(0);
           }
       });
       System.out.println(list);
   }
}

结果如下：

[sba, nba, cba, aba]

三、Comparable和Comparator两个接口的区别

Comparable：强行对实现它的每个类的对象进行整体排序。这种排序被称为类的自然排序，类的compareTo方法被称为它的自然比较方法。只能在类中实现compareTo()一次，不能经常修改类的代码实现自己想要的排序。实现此接口的对象列表（和数组）可以通过Collections.sort（和Arrays.sort）进行自动排序，对象可以用作有序映射中的键或有序集合中的元素，无需指定比较器。

**Comparator：**强行对某个对象进行整体排序。可以将Comparator 传递给sort方法（如Collections.sort或 Arrays.sort），从而允许在排序顺序上实现精确控制。还可以使用Comparator来控制某些数据结构（如有序set或有序映射）的顺序，或者为那些没有自然顺序的对象collection提供排序。

四、练习

创建一个学生类，存储到ArrayList集合中完成指定排序操作。

Student 初始类：

public class Student{
   private String name;
   private int age;
   public Student() {
   }
   public Student(String name, int age) {
       this.name = name;
       this.age = age;
   }
   public String getName() {
       return name;
   }
   public void setName(String name) {
       this.name = name;
   }
   public int getAge() {
       return age;
   }
   public void setAge(int age) {
       this.age = age;
   }
   @Override
   public String toString() {
       return "Student{" +
              "name='" + name + '\'' +
              ", age=" + age +
              '}';
   }
}

测试类：

public class Demo {
   public static void main(String[] args) {
       // 创建四个学生对象 存储到集合中
       ArrayList<Student> list = new ArrayList<Student>();
       list.add(new Student("rose",18));
       list.add(new Student("jack",16));
       list.add(new Student("abc",16));
       list.add(new Student("ace",17));
       list.add(new Student("mark",16));
       /*
         让学生 按照年龄排序 升序
        */
//        Collections.sort(list);//要求 该list中元素类型  必须实现比较器Comparable接口
       for (Student student : list) {
           System.out.println(student);
       }
   }
}

发现，当我们调用Collections.sort()方法的时候 程序报错了。 原因：如果想要集合中的元素完成排序，那么必须要实现比较器Comparable接口。 于是我们就完成了Student类的一个实现，

如下：

public class Student implements Comparable<Student>{
   ....
   @Override
   public int compareTo(Student o) {
       return this.age-o.age;//升序
   }
}

再次测试，代码就OK 了效果如下：

Student{name='jack', age=16}
Student{name='abc', age=16}
Student{name='mark', age=16}
Student{name='ace', age=17}
Student{name='rose', age=18}

五、扩展

如果在使用的时候，想要独立的定义规则去使用 可以采用Collections.sort(List list,Comparetor c)方式，自己定义规则：

Collections.sort(list, new Comparator<Student>() {
   @Override
   public int compare(Student o1, Student o2) {
       return o2.getAge()-o1.getAge();//以学生的年龄降序
   }
});

效果：

Student{name='rose', age=18}
Student{name='ace', age=17}
Student{name='jack', age=16}
Student{name='abc', age=16}
Student{name='mark', age=16}

如果想要规则更多一些，可以参考下面代码：

Collections.sort(list, new Comparator<Student>() {
           @Override
           public int compare(Student o1, Student o2) {
               // 年龄降序
               int result = o2.getAge()-o1.getAge();//年龄降序

if(result==0){//第一个规则判断完了 下一个规则 姓名的首字母 升序
                   result = o1.getName().charAt(0)-o2.getName().charAt(0);
               }

return result;
           }
       });

效果如下：

Student{name='rose', age=18}
Student{name='ace', age=17}
Student{name='abc', age=16}
Student{name='jack', age=16}
Student{name='mark', age=16}

来源：https://juejin.cn/post/7106672524900958216