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Arrays.sort() 为什么可以对 int 等数组进行排序？我跟面试官扯了半个小时 | 原力计划

智云科技发布于 2023年5月4日评论关闭阅读(110)
Arrays.sort() 为什么可以对 int 等数组进行排序？我跟面试官扯了半个小时 | 原力计划

作者 | TrueDei

责编 | 王晓曼

出品 | CSDN博客

Arrays.sort() 为什么可以对 int 等数组进行排序？我跟面试官扯了半个小时 | 原力计划

前言

排序是在程序开发中最常用到的，最常见的就是针对一些数字进行排序。而现实中像商品的名字，订单的日期等进行排序。Java的JDK中就自带了Comparable接口，那么来看下这个，如何与面试官对答如流。

抛下 Arrays.sort 中排序的算法，一起来揭开这层面纱吧。

1、猜一猜

猜测以下代码的执行结果是什么？ 

int ints = {50,1,4,8,3}; 
String strings = {"q","a","c"}; 
Arrays.sort(ints); 
 
for (String val: strings) { 
System.out.print(val + " "); 
} 
 
System.out.println; 
 
for (int i = 0; i < ints.length; i++) { 
System.out.print(ints[i]+" "); 
}

好了，现在猜测结束。

你会很快猜到一下内容： 

q a c  
1 3 4 8 50

你可真是一个小能能，厉害的不要不要的。

Arrays.sort() 为什么可以对 int 等数组进行排序？我跟面试官扯了半个小时 | 原力计划

但是，如果面试官问你：

Arrays.sort() 为什么可以对 int 等数组进行排序？我跟面试官扯了半个小时 | 原力计划

为什么 int 数组， String 数组等等，这些可以使用 Arrays.sort 进行排序呢？

咱们慢慢揭晓这个答案。

先看几个源代码：

1、Integer的源代码 

public final class Integer extends Number implements Comparable<Integer> { 
 
..... 
..... 
 
..... 
 
public int compareTo(Integer anotherInteger) { 
return compare(this.value, anotherInteger.value); 
} 
}

2、Short的源代码 

public final class Short extends Number implements Comparable<Short> { 
 
..... 
 
..... 
..... 
 
 
public int compareTo(Short anotherShort) { 
return compare(this.value, anotherShort.value); 
} 
 
}

3、String的源代码 

public final class String 
implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence { 
 
 
..... 
 
..... 
 
..... 
 
public int compareTo(String anotherString) { 
int len1 = value.length; 
int len2 = anotherString.value.length; 
int lim = Math.min(len1, len2); 
char v1 = value; 
char v2 = anotherString.value; 
 
int k = 0; 
while (k < lim) { 
char c1 = v1[k]; 
char c2 = v2[k]; 
if (c1 != c2) { 
return c1 - c2; 
} 
k++; 
} 
return len1 - len2; 
} 
 
}

发现了什么？

是不是发现了都实现了Comparable接口和compareTo方法。

对，你现在也许知道怎么去回答面试官这个问题了，因为他们都实现了Comparable接口和compareTo方法。

3、试试真是如此吗？不信测试一下

新建二个实体类和一个测试类，一个是 Student 实体类，一个是User实体类，一个是测试类Test。

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Student类

为了方便演示，这里的Student类实现Comparable接口。 

package ComparableInterface; 
 
/** 
* @Auther: truedei 
* @Date: 2020 /20-5-7 20:29 
* @Description: 
*/ 
public class Student implements Comparable<Student>{ 
private int age; 
 
private String name; 
 
public Student { 
 
} 
 
public Student(int age, String name) { 
this.age = age; 
this.name = name; 
} 
 
public int getAge { 
return age; 
} 
 
public void setAge(int age) { 
this.age = age; 
} 
 
public String getName { 
return name; 
} 
 
public void setName(String name) { 
this.name = name; 
} 
 
 
@ Override  
public String toString { 
return "Student{" + 
"age=" + age + 
", name='" + name + ''' + 
'}'; 
} 
 
@Override 
public int compareTo(Student o) { 
return this.getAge - o.getAge; 
} 
}

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User类

为了方便演示，这里的User类不实现Comparable接口。 

package ComparableInterface; 
 
/** 
* @Auther: truedei 
* @Date: 2020 /20-5-7 20:29 
* @Description: 
*/ 
public class User{ 
private int age; 
 
private String name; 
 
public User { 
 
} 
 
public User(int age, String name) { 
this.age = age; 
this.name = name; 
} 
 
public int getAge { 
return age; 
} 
 
public void setAge(int age) { 
this.age = age; 
} 
 
public String getName { 
return name; 
} 
 
public void setName(String name) { 
this.name = name; 
} 
 
 
@Override 
public String toString { 
return "User{" + 
"age=" + age + 
", name='" + name + ''' + 
'}'; 
} 
 
}

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测试类 

package ComparableInterface; 
 
import java.util.ArrayList; 
import java.util.Arrays; 
import  java .util.List; 
 
/** 
* @Auther: truedei 
* @Date: 2020 /20-5-7 20:29 
* @Description: 
*/ 
public class Test { 
 
public static void main(String[] args) { 
 
 
} 
}

测试1、比较Student类 

Student s1 = new Student(19,"张三"); 
Student s2 = new Student(18,"李四"); 
 
int i = s1.compareTo(s2); 
if(i>=0){ 
System.out.println(s1.getName+"年龄大"); 
}else{ 
System.out.println(s2.getName+"年龄大"); 
}

测试结果1：

这个结果也是很容易猜到的，因为Student类实现了Comparable接口，并实现了 compareTo方法。并且是以age做比较的。 

 
张三年龄大

测试2、比较User类 

 User u1 = new User(12,"王五"); 
User u2 = new User(22,"赵六"); 
 
int j = u1.compareTo(u2); 
if(j>=0){ 
System.out.println(u1.getName+"年龄大"); 
}else{ 
System.out.println(u2.getName+"年龄大"); 
}

测试2的结果：

这个是没有结果的，因为程序是无法执行的，会报出没有compareTo这个方法。

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原因： 原因很简单，因为 没有实现Comparable接口。 测试3、对Student类的数组排序

随便添加进去几个数据，为了方便理解，我就写的稍微麻烦了一点。 

 Student s1 = new Student(19,"张三"); 
Student s2 = new Student(18,"李四"); 
Student s3 = new Student(2,"王五"); 
 
Student students = {s1,s2,s3}; 
 
System.out.println("排序前:"); 
for (Student st:students) { 
System.out.println(st.toString); 
} 
 
System.out.println; 
 
 
//进行排序 
Arrays.sort(students); 
 
 
System.out.println("排序后："); 
for (Student st:students) { 
System.out.println(st.toString); 
}

测试结果：

是不是有点小惊喜？为什么可以进行直接排序呢？

没错，就是因为实现了那个Comparable接口，而且是根据年龄的大小来排序的。 

排序前: 
Student{age=19, name='张三'} 
Student{age=18, name='李四'} 
Student{age=2, name='王五'} 
 
排序后： 
Student{age=2, name='王五'} 
Student{age=18, name='李四'} 
Student{age=19, name='张三'}

如果你想从大到小排序怎么办？

也很简单，只需要改变一下compareTo中的方法即可。

修改如下： 

 @Override 
public int compareTo(Student o) { 
// return this.getAge - o.getAge; 
return o.getAge- this.getAge; 
}

为了好看，我把三个Student类的数据，修改了一下: 

Student s1 = new Student(7,"张三"); 
Student s2 = new Student(18,"李四"); 
Student s3 = new Student(2,"王五");

测试结果: 

排序前: 
Student{age=7, name='张三'} 
Student{age=18, name='李四'} 
Student{age=2, name='王五'} 
 
排序后： 
Student{age=18, name='李四'} 
Student{age=7, name='张三'} 
Student{age=2, name='王五'} 
 
Process finished with exit code 0

测试4、对User类的数组排序

可以先猜测一下，可能排序吗？ 

 User u1 = new User(12,"王五"); 
User u2 = new User(22,"赵六"); 
User u3 = new User(15,"杂七"); 
 
User users = {u1,u2,u3}; 
 
System.out.println("排序前:"); 
 
for (User user:users) { 
System.out.println(user.toString); 
} 
 
System.out.println; 
 
 
//进行排序 
Arrays.sort(users); 
 
 
System.out.println("排序后："); 
for (User user:users) { 
System.out.println(user.toString); 
}

测试结果： 

排序前: 
User{age=12, name='王五'} 
User{age=22, name='赵六'} 
User{age=15, name='杂七'} 
 
Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: ComparableInterface.User cannot be cast to java.lang.Comparable 
at java.util.ComparableTimSort.countRunAndMakeAscending(ComparableTimSort.java:320) 
at java.util.ComparableTimSort.sort(ComparableTimSort.java:188) 
at java.util.Arrays.sort(Arrays.java:1246) 
at ComparableInterface.Test.main(Test.java:54)

提示你： cannot be cast to java.lang.Comparable 说明：无法转换成Comparable 那么就得出结论：

没有实现Comparable接口的类的数组是无法使用Arrays.sort进行排序的

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改造 User类 进一步测试

稍微改造一下：给User类实现Comparable接口。

1、需求如下

因为User类有年龄和姓名，年龄小的优先。

如果年龄相同，那么比较姓名，按姓名的ascii码值来排序，例如：a-b-c

2、修改User类 

package ComparableInterface; 
 
/** 
* @Auther: truedei 
* @Date: 2020 /20-5-7 20:29 
* @Description: 
*/ 
public class User implements Comparable<User>{ 
private int age; 
 
private String name; 
 
public User { 
 
} 
 
public User(int age, String name) { 
this.age = age; 
this.name = name; 
} 
 
public int getAge { 
return age; 
} 
 
public void setAge(int age) { 
this.age = age; 
} 
 
public String getName { 
return name; 
} 
 
public void setName(String name) { 
this.name = name; 
} 
 
 
@Override 
public String toString { 
return "User{" + 
"age=" + age + 
", name='" + name + ''' + 
'}'; 
} 
 
@Override 
public int compareTo(User o) { 
//年龄从小到大 
if(this.getAge - o.getAge > 0){ 
return 1; 
}else if(this.getAge - o.getAge == 0){ 
return this.getName.compareTo(o.getName); 
} 
 
return -1; 
} 
}

重点是:

  • 可以看到年龄是从小到大的对比
  • 如果this.年龄 – o.年龄 == 0 说明相等，那么就比较名字 
@Override 
public int compareTo(User o) { 
//年龄从小到大 
if(this.getAge - o.getAge > 0){ 
return 1; 
}else if(this.getAge - o.getAge == 0){ 
return this.getName.compareTo(o.getName); 
} 
 
return -1; 
}

3、测试

为了方便理解，我把姓名修改成了a,e,s,q,d,g这些字母

为了比较好说明，我找了一个比较简洁的ascii码表：

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我们拿a、b、y做为姓名来测试： 

System.out.println("a="+(int)'a'); 
System.out.println("b="+(int)'b'); 
System.out.println("y="+(int)'y');

结果： 97<98<121 a<b<y 

a=97 
b=98 
y=121

正式代码： 

 User u1 = new User(12,"b"); 
User u2 = new User(22,"y"); 
User u3 = new User(22,"a"); 
 
User users = {u1,u2,u3}; 
 
System.out.println("排序前:"); 
 
for (User user:users) { 
System.out.println(user.toString); 
} 
 
System.out.println; 
 
 
//进行排序 
Arrays.sort(users); 
 
 
System.out.println("排序后："); 
for (User user:users) { 
System.out.println(user.toString); 
}

测试结果： 

排序前: 
User{age=12, name='b'} 
User{age=22, name='y'} 
User{age=22, name='a'} 
 
排序后： 
User{age=12, name='b'} 
User{age=22, name='a'} 
User{age=22, name='y'}

版权声明：本文为CSDN博主「TrueDei」的原创文章，遵循CC 4.0 BY-SA版权协议，转载请附上原文出处链接及本声明。

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文章来源：智云一二三科技

文章标题：Arrays.sort() 为什么可以对 int 等数组进行排序？我跟面试官扯了半个小时 | 原力计划

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