深入理解Arrays.sort() （转）

Arrays.sort(T[], Comparator < ? super T > c) 方法用于对象数组按用户自定义规则排序.
官方Java文档只是简要描述此方法的作用,并未进行详细的介绍,本文将深入解析此方法。
1. 简单示例
sort方法的使用非常的简单明了,下面的例子中,先定义一个比较Dog大小的Comparator,然后将其实例对象作为参数传给sort方法,通过此示例,你应该能够快速掌握Arrays.sort()的使用方法。

1. import java.util.Arrays;
2. import java.util.Comparator;
3. class Dog{
4. int size;
5. public Dog(int s){
6. size = s;
7. }
8. }
9. class DogSizeComparator implements Comparator<Dog>{
10. @Override
11. public int compare(Dog o1, Dog o2) {
12. return o1.size - o2.size;
13. }
14. }
15. public class ArraySort {
16. public static void main(String[] args) {
17. Dog d1 = new Dog(2);
18. Dog d2 = new Dog(1);
19. Dog d3 = new Dog(3);
20. Dog[] dogArray = {d1, d2, d3};
21. printDogs(dogArray);
22. Arrays.sort(dogArray, new DogSizeComparator());
23. printDogs(dogArray);
24. }
25. public static void printDogs(Dog[] dogs){
26. for(Dog d: dogs)
27. System.out.print(d.size + " " );
28. System.out.println();
29. }
30. }

输出为:

1. 2 1 3
2. 1 2 3

2. 使用策略模式
这是策略模式(Strategy pattern)的一个完美又简洁的示例,值得一提的是为什么这种场景下适合使用策略模式.
总体来说,策略模式允许在程序执行时选择不同的算法.比如在排序时,传入不同的比较器(Comparator),就采用不同的算法.
根据上面的例子,假设你想要根据Dog的重量来进行排序,可以像下面这样,创建一个新的比较器来进行排序:

1. class Dog{
2. int size;
3. int weight;
4. public Dog(int s, int w){
5. size = s;
6. weight = w;
7. }
8. }
9. class DogSizeComparator implements Comparator<Dog>{
10. @Override
11. public int compare(Dog o1, Dog o2) {
12. return o1.size - o2.size;
13. }
14. }
15. class DogWeightComparator implements Comparator<Dog>{
16. @Override
17. public int compare(Dog o1, Dog o2) {
18. return o1.weight - o2.weight;
19. }
20. }
21. public class ArraySort {
22. public static void main(String[] args) {
23. Dog d1 = new Dog(2, 50);
24. Dog d2 = new Dog(1, 30);
25. Dog d3 = new Dog(3, 40);
26. Dog[] dogArray = {d1, d2, d3};
27. printDogs(dogArray);
28. Arrays.sort(dogArray, new DogSizeComparator());
29. printDogs(dogArray);
30. Arrays.sort(dogArray, new DogWeightComparator());
31. printDogs(dogArray);
32. }
33. public static void printDogs(Dog[] dogs){
34. for(Dog d: dogs)
35. System.out.print("size="+d.size + " weight=" + d.weight + " ");
36. System.out.println();
37. }
38. }

执行结果:

1. size=2 weight=50 size=1 weight=30 size=3 weight=40
2. size=1 weight=30 size=2 weight=50 size=3 weight=40
3. size=1 weight=30 size=3 weight=40 size=2 weight=50

Comparator 是一个接口,所以sort方法中可以传入任意实现了此接口的类的实例,这就是策略模式的主要思想.

3. 为何使用"super"
如果使用 "Comparator < T > c" 那是很简单易懂的,但是sort的第2个参数里面的 < ? super T > 意味着比较器所接受的类型可以是T或者它的超类. 为什么是超类呢? 答案是: 这允许使用同一个比较器对不同的子类对象进行比较.在下面的示例中很明显地演示了这一点:

1. import java.util.Arrays;
2. import java.util.Comparator;
3. class Animal{
4. int size;
5. }
6. class Dog extends Animal{
7. public Dog(int s){
8. size = s;
9. }
10. }
11. class Cat extends Animal{
12. public Cat(int s){
13. size  = s;
14. }
15. }
16. class AnimalSizeComparator implements Comparator<Animal>{
17. @Override
18. public int compare(Animal o1, Animal o2) {
19. return o1.size - o2.size;
20. }
21. //in this way, all sub classes of Animal can use this comparator.
22. }
23. public class ArraySort {
24. public static void main(String[] args) {
25. Dog d1 = new Dog(2);
26. Dog d2 = new Dog(1);
27. Dog d3 = new Dog(3);
28. Dog[] dogArray = {d1, d2, d3};
29. printDogs(dogArray);
30. Arrays.sort(dogArray, new AnimalSizeComparator());
31. printDogs(dogArray);
32. System.out.println();
33. //when you have an array of Cat, same Comparator can be used.
34. Cat c1 = new Cat(2);
35. Cat c2 = new Cat(1);
36. Cat c3 = new Cat(3);
37. Cat[] catArray = {c1, c2, c3};
38. printDogs(catArray);
39. Arrays.sort(catArray, new AnimalSizeComparator());
40. printDogs(catArray);
41. }
42. public static void printDogs(Animal[] animals){
43. for(Animal a: animals)
44. System.out.print("size="+a.size + " ");
45. System.out.println();
46. }
47. }

输出结果:

1. size=2 size=1 size=3
2. size=1 size=2 size=3
3. size=2 size=1 size=3
4. size=1 size=2 size=3

4. 小结
与Arrays.sort()相关的信息总结如下:

1. 通用: super 类
2. 策略设计模式(strategy pattern);
3. 归并排序(merge sort): 时间复杂度 n*log(n);
4. Java.util.Collections#sort(List < T > list, Comparator < ? super T > c)与Arrays.sort 使用类似的思想.

http://blog.csdn.net/wisgood/article/details/16541013