淺談 Java 自定義排序之 Comparator

　　排序是編程中常常須要用到的功能，而 Java 的工具類 Collections 中也提供了 sort 方法用於實現對列表等集合中元素的排序。Collections.sort() 方法有兩種形式：Collections.sort(List) 和 Collections.sort(List, Comparator)。

　　第一種 Collections.sort(List) 要求 List 中的元素已經實現了 Comparable 接口，第二種 Collections.sort(List, Comparator) 則須要實現一個比較器。基於比較的排序的關鍵就是能比較兩個元素的大小，知道了誰大誰小，才能肯定誰排在前面誰排在後面；而這兩種方法的本質都是爲了肯定兩個元素誰大誰小。接下來主要談一談基於比較器的自定義排序。

　　先看個排序示例：

public static void main(String[] args) {
	Integer[] input = { 1, 3, 8, 7, 4, 9, 2 };        
	List<Integer> lst = Arrays.asList(input);
	
	Collections.sort(lst);
	System.out.println(lst);
}
//輸出爲： [1, 2, 3, 4, 7, 8, 9]

　　能夠看到，本來無序的列表變成了從小到大排列。緣由有二：

1. Integer 類實現了 Comparable 接口，使得元素之間能夠比較大小
2. sort 方法默認是從小到大排列（這點很是重要）

　　然而大多數狀況下，咱們想要的都不是簡單的升序排列，這時候自定義排序就要派上用場了。Comparator 實現自定義排序的關鍵是實現 compare 方法，該方法聲明爲：

int compare(T o1, T o2);

當方法返回負值時，表明 o1 < o2；當方法返回 0 時，表明 o1 = o2；當方法返回正值時，表明 o1 > o2；下面以實現降序排列爲例，演示如何使用 Comparator。

###1、降序排列

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Integer[] input = { 1, 3, 8, 7, 4, 9, 2 };        
        List<Integer> lst = Arrays.asList(input);
        
        Collections.sort(lst, new IntComparator<Integer>());
        System.out.println(lst);
    }
}

class IntComparator<T> implements Comparator<T> {
    public int compare(T a, T b) {
        return (Integer)b - (Integer)a;
    }
}
//輸出爲： [9, 8, 7, 4, 3, 2, 1]

　　爲何這樣就實現了降序排列呢？

　　這是由於當傳入 Comparator 參數時， sort 方法會將須要比較大小的兩個元素 a,b 做爲參數傳給 Comparator.compare(T a, T b) 方法，根據返回的結果判斷 a,b 的大小。例如，傳入1 和 3 的時候，compare 返回 2，正值表明 a > b，即 1 「大於」 3，這個「大於」正是咱們本身定義的規則。而後，根據 sort 方法默認從小到大排序的性質，小的排在前面，因此最後 3 排在 1 前面，也就實現了降序排列。

　　在這裏 return (Integer)b - (Integer)a; 是一種經驗寫法，若是分解開來應該是這樣：

class IntComparator<T> implements Comparator<T> {
    public int compare(T a, T b) {
        int num1 = (Integer)a;
        int num2 = (Integer)b;
        
        if(num1 > num2) { //若是 a>b，根據自定義規則 a 應該在前面，即自定義規則中 a 「小於」 b，故此時返回負值
            return -1;
        } else if(num1 < num2) {
            return 1;
        } else {
            return 0;
        }
    }
}

　　該 compare 方法很是簡單，但在實際應用中，因爲自定義規則的複雜性，compare 的編寫難度也可能變得很大。下面再舉一例，讓你們加深對 compare 的理解。

###2、奇偶排列 　　要求：奇數排在偶數前面，奇數之間從小到大排列，偶數之間從大到小排序

class IntComparator<T> implements Comparator<T> {
    public int compare(T a, T b) {
        int num1 = (Integer)a;
        int num2 = (Integer)b;
        if(num1 % 2 == 1 && num2 % 2 == 1) {
            return num1 - num2; // ①
        } else if(num1 % 2 == 0 && num2 % 2 == 0) {
            return num2 - num1; // ②
        } else if(num1 % 2 == 1 && num2 % 2 == 0) {
            return -1; // ③
        } else {
            return 1; // ④
        }
    }
}

　　① ② 表示兩數同奇或同偶的狀況，此時根據經驗寫法很容易獲得。

　　③ ④ 表示奇偶不一樣的狀況，此時若 a 爲奇數，b 爲偶數，則 a 應該排在 b 前面，即 a 「小於」 b，故返回負值；反之，返回正值。

　　最後，再次強調：排在前面的元素「小」，排在後面的元素「大」。

　　留個練習，有興趣的朋友能夠作下，看看本身是否是真的掌握了。

　　練習題：實現數字按照高位到低位的比較，進行降序排序；高位相同的，位數少的排前面。例如：輸入 {3, 34, 5, 7, 56, 523, 52, 571}；輸出 {7, 5, 571, 56, 52, 523, 3, 34}