一部の特殊なシナリオでは、Java プログラムで List コレクションを並べ替える必要があります。たとえば、すべてのユーザーのリストはサードパーティのインターフェイスから取得されますが、リストはデフォルトで小さいユーザーから大きいユーザーまでのユーザー番号によって並べ替えられており、システムはユーザーの年齢に応じて最年長から若年へと並べ替える必要があります。今度は、リストを並べ替える必要があります。コレクションはカスタムの並べ替え操作を実行します。
リストの並べ替えには 3 つの一般的な方法があります。
-
並べ替えには Comparable を使用します。
-
並べ替えには Comparator を使用します。
-
JDK 8以上の環境であればStreamを使ってソートすることも可能です。
さまざまな並べ替えメソッドの具体的な実装を見てみましょう。
1. 比較ソートを使用する
この記事で設計されたシナリオによれば、ユーザーのリストを含む List コレクションを作成し、ユーザーを年齢に応じて最年長から最年少まで並べ替える必要があります。具体的な実装コードは次のとおりです。
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();
}
}
上記のコードの実行結果を次の図に示します。
このメソッドのコア コードは次のとおりです。
2. コンパレータを使用して並べ替える
Comparable はクラス内の比較メソッドであり、Comparator はsortクラスの外側の比較メソッドです。Comparator を使用するには、元の Person クラスを変更する必要はなく、Person クラスの Comparator を拡張するだけで済みます。Comparator を実装するには、次の 2 つの方法があります。
-
新しい Comparator コンパレータを作成します。
-
Comparator 匿名クラス コンパレータを使用します。
このうち 2 番目の実装方法の方が簡潔なので、次の具体的なコードを通して 2 つの実装方法の違いを観察してみましょう。
2.1 新しいコンパレータの作成 コンパレータ
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;
}
}
上記のコードの実行結果を次の図に示します。
このメソッドのコア実装コードは次のとおりです。
2.2 匿名クラスの比較子
コンパレータ Comparator は、より簡潔な匿名クラスを使用して並べ替え機能を実装できます。具体的な実装コードは次のとおりです。
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;
}
}
上記のコードの実行結果を次の図に示します。
3. ストリームを使用して並べ替える
JDK 8 以降では、より単純なメソッド Stream を使用して並べ替え関数を実装できます。実装に必要なコードは 1 行だけです。具体的な実装は次のとおりです。
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;
}
}
}
このうちreversed()は逆順を意味し、このメソッドを使用しない場合は正順となります。
上記のコードの実行結果を次の図に示します。
拡張子: 並べ替えフィールドが null です
Stream を使用してソートする場合、ソートされたフィールドに null 値があった場合、例外が発生します。具体例は次のとおりです。
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;
}
}
上記のコードの実行結果を次の図に示します。
上記の問題を解決するには、次のコードに示すように、2 番目のパラメーターを Comparator.comparing: Comparator.nullsXXX に渡す必要があります。
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 は、コレクションの先頭の並べ替えフィールドに null 値を配置することを意味します。null 値をコレクションの最後に配置したい場合は、Comparator.nullsLast を使用できます。
上記のコードの実行結果を次の図に示します。
要約する
この記事では、3 つのリストの並べ替えメソッドを紹介します。最初の 2 つのメソッドは、コンパレータ Comparator に 2 つの実装がある JDK 8 より前のバージョンでよく使用されます。JDK 8 以降のバージョンでは、Comparator.comparing を使用して null 値の場合の並べ替えを実装できます。並べ替えフィールドに表示される場合があります。並べ替えには Comparator.nullsXXX を使用してください (そうしないとエラーが報告されます)