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请说明一下如何对List集合进行排序？

八股文_Java集合面试题 0 53

参考回答

在 Java 中，可以使用以下几种方式对 List 集合进行排序：

  1. 使用 Collections.sort(List<T> list) 方法：
    • 这是最简单的排序方式，适用于列表元素实现了 Comparable 接口的情况。
    • 列表元素会按照它们的 自然顺序（由 compareTo 方法定义的顺序）进行排序。
  2. 使用 Collections.sort(List<T> list, Comparator<? super T> c) 方法：
    • 适用于需要自定义排序规则的情况，通过提供一个 Comparator 实现或 Lambda 表达式定义排序逻辑。
  3. 使用 Java 8 提供的 List.sort(Comparator<? super T> c) 方法：
    • 这是 Java 8 引入的新方法，直接在 List 对象上调用排序，功能与 Collections.sort 类似。
  4. 使用 Java 8 的 Stream.sorted() 方法：
    • 通过 Stream 对列表排序，支持自定义规则，但返回的是一个新的流。

详细讲解与代码示例

1. 使用 Collections.sort(List<T>) 方法

如果 List 中的元素实现了 Comparable 接口（例如 String、Integer），可以直接使用该方法按照自然顺序排序。

代码示例：

import java.util.*;

public class SortExample1 {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> list = Arrays.asList(5, 2, 8, 3, 1);
        Collections.sort(list); // 自然顺序排序（升序）
        System.out.println(list); // 输出：[1, 2, 3, 5, 8]
    }
}
Java

特点：

  • 默认排序规则是 升序。
  • 如果想实现自定义排序，需要使用第二种方法。

2. 使用 Collections.sort(List<T>, Comparator<? super T>) 方法

当 List 中的元素没有实现 Comparable，或者需要自定义排序规则时，可以使用 Comparator 接口。

代码示例：

import java.util.*;

public class SortExample2 {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = Arrays.asList("Banana", "Apple", "Cherry");

        // 按照字符串长度排序
        Collections.sort(list, (s1, s2) -> s1.length() - s2.length());
        System.out.println(list); // 输出：[Apple, Banana, Cherry]
    }
}
Java

特点：

  • 通过 Comparator 提供灵活的排序逻辑。
  • 可以使用 Lambda 表达式或方法引用简化排序逻辑。

3. 使用 List.sort(Comparator<? super T>) 方法

从 Java 8 开始，List 提供了直接调用排序的方法，作用与 Collections.sort 相同，但代码更直观。

代码示例：

import java.util.*;

public class SortExample3 {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = Arrays.asList("Banana", "Apple", "Cherry");

        // 按照字母降序排序
        list.sort((s1, s2) -> s2.compareTo(s1));
        System.out.println(list); // 输出：[Cherry, Banana, Apple]
    }
}
Java

特点：

  • 使用起来更符合面向对象的设计思想，排序逻辑直接作用于 List。

4. 使用 Stream.sorted() 方法

Java 8 的 Stream API 提供了 sorted() 方法，可以对流中的数据进行排序。该方法适用于链式操作，返回的是排序后的新流。

代码示例：

import java.util.*;
import java.util.stream.Collectors;

public class SortExample4 {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = Arrays.asList("Banana", "Apple", "Cherry");

        // 按自然顺序排序
        List<String> sortedList = list.stream()
                                      .sorted()
                                      .collect(Collectors.toList());
        System.out.println(sortedList); // 输出：[Apple, Banana, Cherry]

        // 按字母降序排序
        List<String> descList = list.stream()
                                    .sorted((s1, s2) -> s2.compareTo(s1))
                                    .collect(Collectors.toList());
        System.out.println(descList); // 输出：[Cherry, Banana, Apple]
    }
}
Java

特点：

  • 支持链式操作，可与其他流操作（如过滤、映射）结合使用。
  • 不会修改原列表，而是返回排序后的新列表。

5. 排序对象列表

如果 List 中存储的是自定义对象，可以通过以下两种方式进行排序：

  1. 让对象实现 Comparable 接口（自然排序）。
  2. 使用 Comparator 定义排序规则（定制排序）。

方式 1：实现 Comparable 接口

import java.util.*;

class Student implements Comparable<Student> {
    private String name;
    private int age;

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

    public String getName() {
        return name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    @Override
    public int compareTo(Student other) {
        return this.age - other.age; // 按年龄升序排序
    }

    @Override
    public String toString() {
        return name + " (" + age + ")";
    }
}

public class SortObjectExample1 {
    public static void main(String[] args) {
        List<Student> students = new ArrayList<>();
        students.add(new Student("Alice", 25));
        students.add(new Student("Bob", 22));
        students.add(new Student("Charlie", 23));

        Collections.sort(students);
        System.out.println(students); // 输出：[Bob (22), Charlie (23), Alice (25)]
    }
}
Java

方式 2：使用 Comparator 自定义排序规则

import java.util.*;

class Student {
    private String name;
    private int age;

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

    public String getName() {
        return name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return name + " (" + age + ")";
    }
}

public class SortObjectExample2 {
    public static void main(String[] args) {
        List<Student> students = new ArrayList<>();
        students.add(new Student("Alice", 25));
        students.add(new Student("Bob", 22));
        students.add(new Student("Charlie", 23));

        // 按姓名排序
        students.sort((s1, s2) -> s1.getName().compareTo(s2.getName()));
        System.out.println("按姓名排序：" + students);

        // 按年龄降序排序
        students.sort((s1, s2) -> s2.getAge() - s1.getAge());
        System.out.println("按年龄降序排序：" + students);
    }
}
Java

总结

  1. 排序方法选择：
    • 如果列表元素实现了 Comparable 接口，使用 Collections.sort(list) 或 list.sort(null)。
    • 如果需要自定义排序规则，使用 Comparator，可以通过 Collections.sort(list, comparator) 或 list.sort(comparator)。
  2. Java 8 新特性：
    • 直接使用 list.sort 方法或 Stream.sorted 方法更方便。
    • 可以利用 Lambda 表达式定义排序逻辑。
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