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List集合排序总结

2年前 (2022) 程序员胖胖胖虎阿
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目录

问题现象

解决方法：

1、Collections.sort(java对象)

 2、Collections.sort(java对象集合, new Comparator<>() {});

拓展：

3、list.stream().sorted()

拓展：

总结：

4、List排序

4.1、List的单条件升序（默认）排序

4.2、List的单条件降序排序

 4.3、List的多条件排序

问题现象

        今天在项目中相对List集合进行按需求的排序，因此打算总结一下各种情况下的List排序的代码写法？

解决方法：

自己总结了以下，list集合的排序主要有以下几种排序方式：

1、Collections.sort(java对象)

        这种方式需要满足以下条件：
        1.1、list集合中元素的数据类型是一个java对象；

        1.2、该java对象必须实现Comparable类；

        1.3、重写compareTo方法；

        其中 compareTo 方法用于指示当前元素与其他元素的比较规则，一般都是以 a - b 的形式返回int类型，表示排序规则为从 a 到 b 排序，其逻辑理解就是：如果compareTo方法返回值小于0，则当前元素往前放，大于0，则往后放。

Student实体类：

import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;

@Data
@AllArgsConstructor
public class Student implements Comparable<Student> {

	private String name;

	private int age;

	@Override
	public int compareTo(Student stu) {
		return getAge() - stu.getAge();
	}
}

测试：

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;

public class TestUtil {
	public static void main(String[] args) {
		Student stu1=new Student("小米",1);
		Student stu2=new Student("小王",2);
		Student stu3=new Student("小明",3);

		List<Student> list=new ArrayList<>();
		list.add(stu2);
		list.add(stu1);
		list.add(stu3);

		System.out.println("排序前：");
		System.out.println(list);

		System.out.println("排序后：");
		Collections.sort(list);
		System.out.println(list);
	}
}

打印结果：

List集合排序总结

 2、Collections.sort(java对象集合, new Comparator<>() {});

        这种方式与需要满足以下条件：
        1.1、list集合中元素的数据类型是一个java对象；

        1.2、重写compare方法；

Comparator 和 Comparable 的区别和理解：

Comparator 可以看成是外部比较器，因为它是先有list集合，然后再对list集合用比较器去排序；

Comparable 可以看成是内部比较器，因为它是直接在java对象实现类添加了比较器，因此是先有比较器，然后再对list集合用比较器去排序；

从上面两点，也可以推测出 Comparable 的排序算法的效率应该是比 Comparator 要高效的。

Comparator ：使用了匿名内部类来构建了一个Comparator比较器对象，从而实现排序，优点是：不需要在创建java对象时，实现 Comparable 接口，缺点是效率比 Comparable  要低一些。

Student实体类：

import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;

@Data
@AllArgsConstructor
public class Student{

	private String name;

	private int age;

}

测试：

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.Comparator;
import java.util.List;

public class TestUtil {
	public static void main(String[] args) {
		Student stu1 = new Student("小米", 1);
		Student stu2 = new Student("小王", 2);
		Student stu3 = new Student("小明", 3);

		List<Student> list = new ArrayList<>();
		list.add(stu2);
		list.add(stu1);
		list.add(stu3);

		System.out.println("排序前：");
		System.out.println(list);

		System.out.println("排序后：");
		Collections.sort(list, new Comparator<Student>() {
			@Override
			public int compare(Student stu1, Student stu2) {
				return stu1.getAge() - stu2.getAge();
			}
		});
		System.out.println(list);
	}
}

打印结果：

List集合排序总结

拓展：

        根据 JAVA8 的 lambda 表达式上面Compartor比较器的代码可以简写成以下代码：

		Collections.sort(list, (stu11, stu21) -> stu11.getAge() - stu21.getAge());

        再进一步简化成如下代码：

    Collections.sort(list, Comparator.comparingInt(Student::getAge));
或
    Collections.sort(list, Comparator.comparing(Student::getAge));

通过查询 comparing开头的方法，可以看见：

List集合排序总结

经过我的测试发现comparing兼容了下面三种基于整型数据的方法：

List集合排序总结

显然用comparing很省事，但是一般兼容性越高，效率也就越低，可以推测出comparing方法内部肯定是有一重判断了参数的数据类型的逻辑，这会降低代码执行效率；因此，如果是整型数据的话，建议使用上面三种与数据类型对应的方法，而如果是字符串的话，就使用comparing。

简化后：

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.Comparator;
import java.util.List;

public class TestUtil {
	public static void main(String[] args) {
		Student stu1 = new Student("小米", 1);
		Student stu2 = new Student("小王", 2);
		Student stu3 = new Student("小明", 3);

		List<Student> list = new ArrayList<>();
		list.add(stu2);
		list.add(stu1);
		list.add(stu3);

		System.out.println("排序前：");
		System.out.println(list);

		System.out.println("排序后：");
		Collections.sort(list, Comparator.comparingInt(Student::getAge));
		System.out.println(list);
	}
}

打印结果：

List集合排序总结

可以看出这是升序排序的，那么如何降序呢？

由于降序=升序的倒序，所以可以使用倒序的方法【.reversed()】实现降序：

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.Comparator;
import java.util.List;

public class TestUtil {
	public static void main(String[] args) {
		Student stu1 = new Student("小米", 1);
		Student stu2 = new Student("小王", 2);
		Student stu3 = new Student("小明", 3);

		List<Student> list = new ArrayList<>();
		list.add(stu2);
		list.add(stu1);
		list.add(stu3);

		System.out.println("排序前：");
		System.out.println(list);

		System.out.println("排序后：");
		Collections.sort(list, Comparator.comparingInt(Student::getAge));
		System.out.println(list);
        System.out.println("倒序后：");
		Collections.sort(list, Comparator.comparingInt(Student::getAge).reversed());
		System.out.println(list);
	}
}

打印结果：

List集合排序总结

多条件排序：

Student实体类：

@Data
@AllArgsConstructor
public class Student{

	private String name;

	private int age;

	private double grade;

	private int tall;

}

测试：

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.Comparator;
import java.util.List;

public class TestUtil {
	public static void main(String[] args) {
		Student stu1 = new Student("小米", 20, 95.0, 175);
		Student stu2 = new Student("小王", 20, 90.5, 175);
		Student stu3 = new Student("小明", 20, 90.0, 180);

		List<Student> list = new ArrayList<>();
		list.add(stu2);
		list.add(stu1);
		list.add(stu3);

		System.out.println("排序前：");
		System.out.println(list);
		System.out.println("排序后：");
		Collections.sort(list, Comparator.comparingInt(Student::getTall));
		System.out.println(list);
		System.out.println("倒序后：");
		Collections.sort(list, Comparator.comparingInt(Student::getTall).reversed());
		System.out.println(list);

		System.out.println("1.按年龄升序、分数升序、身高升序排序：");
		Collections.sort(list, Comparator.comparingInt(Student::getAge).thenComparingDouble(Student::getGrade).thenComparingInt(Student::getTall));
		System.out.println(list);
		System.out.println("2.按年龄升序、分数升序、身高降序序排序：");
		Collections.sort(list, Comparator.comparingInt(Student::getAge).thenComparingDouble(Student::getGrade).thenComparingInt(Student::getTall).reversed());
		System.out.println(list);
		System.out.println("3.按年龄升序、分数降序、身高升序排序：");
		Collections.sort(list, Comparator.comparingInt(Student::getAge).thenComparingDouble(Student::getGrade).reversed().thenComparingInt(Student::getTall));
		System.out.println(list);
		System.out.println("4.按年龄升序、分数降序、身高降序序排序：");
		Collections.sort(list, Comparator.comparingInt(Student::getAge).thenComparingDouble(Student::getGrade).reversed().thenComparingInt(Student::getTall).reversed());
		System.out.println(list);
		System.out.println("5.按年龄升序、身高升序、分数升序排序：");
		Collections.sort(list, Comparator.comparingInt(Student::getAge).thenComparingInt(Student::getTall).thenComparingDouble(Student::getGrade));
		System.out.println(list);
		System.out.println("6.按年龄升序、身高升序、分数降序序排序：");
		Collections.sort(list, Comparator.comparingInt(Student::getAge).thenComparingInt(Student::getTall).thenComparingDouble(Student::getGrade).reversed());
		System.out.println(list);
		System.out.println("7.按年龄升序、身高降序、分数升序排序：");
		Collections.sort(list, Comparator.comparingInt(Student::getAge).thenComparingInt(Student::getTall).reversed().thenComparingDouble(Student::getGrade));
		System.out.println(list);
		System.out.println("8.按年龄升序、身高降序、分数降序序排序：");
		Collections.sort(list, Comparator.comparing(Student::getAge).thenComparing(Student::getGrade).reversed().thenComparing(Student::getTall).reversed());
		System.out.println(list);
	}
}

打印结果：

List集合排序总结

3、list.stream().sorted()

JAVA8 之后，引入了stream流操作，可以极大提高集合的链式操作效率，关于stream流操作不太清楚的小伙伴，可以自行查阅资料，比较简单，这里就不再拓展了；

这里要提的是stream流操作中的 sorted()方法可以用于排序，其逻辑原理和上面第二种 Comparator 的排序方式是一样的。

这种方式与需要满足以下条件：
        1.1、list集合中元素的数据类型是一个java对象；

        1.2、引入stream流操作规范；

优点：排序算法效率高。

 Student实体类：

import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;

@Data
@AllArgsConstructor
public class Student{

	private String name;

	private int age;

}

测试：

import java.util.ArrayList;
import java.util.Comparator;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;

public class TestUtil {
	public static void main(String[] args) {
		Student stu1 = new Student("小米", 1);
		Student stu2 = new Student("小王", 2);
		Student stu3 = new Student("小明", 3);

		List<Student> list = new ArrayList<>();
		list.add(stu2);
		list.add(stu1);
		list.add(stu3);

		System.out.println("排序前：");
		System.out.println(list);

		System.out.println("排序后：");
		list = list.stream().sorted(Comparator.comparing(Student::getAge)).collect(Collectors.toList());
		System.out.println(list);
	}
}

打印结果：

List集合排序总结

同样的以使用倒序的方法【.reversed()】实现降序：

import java.util.ArrayList;
import java.util.Comparator;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;

public class TestUtil {
	public static void main(String[] args) {
		Student stu1 = new Student("小米", 1);
		Student stu2 = new Student("小王", 2);
		Student stu3 = new Student("小明", 3);

		List<Student> list = new ArrayList<>();
		list.add(stu2);
		list.add(stu1);
		list.add(stu3);

		System.out.println("排序前：");
		System.out.println(list);

		System.out.println("排序后：");
		list = list.stream().sorted(Comparator.comparing(Student::getAge)).collect(Collectors.toList());
		System.out.println(list);
		System.out.println("倒序后：");
		list = list.stream().sorted(Comparator.comparing(Student::getAge).reversed()).collect(Collectors.toList());
		System.out.println(list);
	}
}

打印结果：

List集合排序总结

拓展：

        很多使用不仅需要对单一字段进行排序，还需要多个字段排序，因此多条件排序很重要！

多条件排序：

 Student实体类：

import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;

@Data
@AllArgsConstructor
public class Student{

	private String name;

	private int age;

	private double grade;

	private int tall;

}

测试：

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.Comparator;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;

public class TestUtil {
	public static void main(String[] args) {
		Student stu1 = new Student("小米", 20, 95.0, 175);
		Student stu2 = new Student("小王", 20, 90.5, 175);
		Student stu3 = new Student("小明", 20, 90.0, 180);

		List<Student> list = new ArrayList<>();
		list.add(stu2);
		list.add(stu1);
		list.add(stu3);

		System.out.println("排序前：");
		System.out.println(list);

		System.out.println("1.按年龄升序、分数升序、身高升序排序：");
		list = list.stream().sorted(Comparator.comparingInt(Student::getAge).thenComparingDouble(Student::getGrade).thenComparingInt(Student::getTall)).collect(Collectors.toList());
		System.out.println(list);
		System.out.println("2.按年龄升序、分数升序、身高降序序排序：");
		list = list.stream().sorted(Comparator.comparingInt(Student::getAge).thenComparingDouble(Student::getGrade).thenComparingInt(Student::getTall).reversed()).collect(Collectors.toList());
		System.out.println(list);
		System.out.println("3.按年龄升序、分数降序、身高升序排序：");
		list = list.stream().sorted(Comparator.comparingInt(Student::getAge).thenComparingDouble(Student::getGrade).reversed().thenComparingInt(Student::getTall)).collect(Collectors.toList());
		System.out.println(list);
		System.out.println("4.按年龄升序、分数降序、身高降序序排序：");
		list = list.stream().sorted(Comparator.comparingInt(Student::getAge).thenComparingDouble(Student::getGrade).reversed().thenComparingInt(Student::getTall).reversed()).collect(Collectors.toList());
		System.out.println(list);
		System.out.println("5.按年龄升序、身高升序、分数升序排序：");
		list = list.stream().sorted(Comparator.comparingInt(Student::getAge).thenComparingInt(Student::getTall).thenComparingDouble(Student::getGrade)).collect(Collectors.toList());
		System.out.println(list);
		System.out.println("6.按年龄升序、身高升序、分数降序序排序：");
		list = list.stream().sorted(Comparator.comparingInt(Student::getAge).thenComparingInt(Student::getTall).thenComparingDouble(Student::getGrade).reversed()).collect(Collectors.toList());
		System.out.println(list);
		System.out.println("7.按年龄升序、身高降序、分数升序排序：");
		list = list.stream().sorted(Comparator.comparingInt(Student::getAge).thenComparingInt(Student::getTall).reversed().thenComparingDouble(Student::getGrade)).collect(Collectors.toList());
		System.out.println(list);
		System.out.println("8.按年龄升序、身高降序、分数降序序排序：");
		list = list.stream().sorted(Comparator.comparingInt(Student::getAge).thenComparingInt(Student::getTall).reversed().thenComparingDouble(Student::getGrade).reversed()).collect(Collectors.toList());
		System.out.println(list);
	}
}

打印结果：

​​​​​​​List集合排序总结

总结：

        推荐使用第三种排序方法，因为stream流操作排序效率最高。

4、List<JSONObject>排序

这个其实才是这篇文章的重点，很多时候为了方便，我们会用到JSONObject或者Map对象去接收数据库返回的结果集；

        1、例如当数据库表过多的时候，我们并不想为每个表都创建一个java实体类去接收数据；

        2、尤其是当我们想动态的查询出自己想要的数据，而结果中的字段名很可能并不是固定的；

        3、当然还有很多其他的复杂情况。。。

当我们使用的这一类不是由java实体类组成的List集合的时候，上面的那三种方法显然是未必适用的，于是为了应对这种情况下的排序需求，经过我的测试，总结出了下面3种情况和方法：

4.1、List<JSONObject>的单条件升序（默认）排序

大多数情况下，我们需要排序的时候，都是单条件排序，所以这是最基本的排序方法，基本上和第三种排序方式（list.stream().sorted()）中的单条件排序的写法很类似，所以比较简单。

测试：

public class TestDemoUtil {
	public static void main(String[] args) {
		List<JSONObject> list = new ArrayList<>();
		JSONObject jsonObject1 = new JSONObject();
		JSONObject jsonObject2 = new JSONObject();
		JSONObject jsonObject3 = new JSONObject();

		jsonObject1.put("name", "小米");
		jsonObject1.put("age", 20);
		jsonObject1.put("grade", 95.0);
		jsonObject1.put("tail", 175);

		jsonObject2.put("name", "小王");
		jsonObject2.put("age", 20);
		jsonObject2.put("grade", 90.5);
		jsonObject2.put("tail", 175);

		jsonObject3.put("name", "小明");
		jsonObject3.put("age", 20);
		jsonObject3.put("grade", 90.0);
		jsonObject3.put("tail", 180);
		list.add(jsonObject1);
		list.add(jsonObject2);
		list.add(jsonObject3);

		System.out.println("排序前：");
		System.out.println(list);
		System.out.println("按成绩升序排序后：");
		list = list.stream().sorted(Comparator.comparingDouble(o -> o.getDoubleValue("grade"))).collect(Collectors.toList());
		System.out.println(list);
	}
}

打印结果：

List集合排序总结

4.2、List<JSONObject>的单条件降序排序

        需要注意的是，和上面提到的第三种排序方式（list.stream().sorted()）不同，在对集合进行降序排序的时候，无法直接在链式链式调用后面加上【.reversed()】来实现降序了；经过测试发现list.stream().sorted()对于JSONObject这一类非自定义的java对象无法完美是使用链式调用了，原因很可能是因为JSONObject这一类对象没有确定属性的getter/setter方法，所以下面这种写法会在编译的时候报错：

		list = list.stream().sorted(Comparator.comparingDouble(o -> o.getDoubleValue("grade")).reversed()).collect(Collectors.toList());

猜测原因应该是因为在链式调用中 getDoubleValue 会被识别为 JSONObject对象中 doubleValue属性对应的 getter方法，而该对象根本没有这个属性，所以就报错了，所以还是那句话链式调用的规则，并不适用于没有确定属性的这一类对象。

所以可以使用下面这种写法来解决降序的问题：

测试：

public class TestDemoUtil {
	public static void main(String[] args) {
		List<JSONObject> list = new ArrayList<>();
		JSONObject jsonObject1 = new JSONObject();
		JSONObject jsonObject2 = new JSONObject();
		JSONObject jsonObject3 = new JSONObject();

		jsonObject1.put("name", "小米");
		jsonObject1.put("age", 20);
		jsonObject1.put("grade", 95.0);
		jsonObject1.put("tail", 175);

		jsonObject2.put("name", "小王");
		jsonObject2.put("age", 20);
		jsonObject2.put("grade", 90.5);
		jsonObject2.put("tail", 175);

		jsonObject3.put("name", "小明");
		jsonObject3.put("age", 20);
		jsonObject3.put("grade", 90.0);
		jsonObject3.put("tail", 180);
		list.add(jsonObject1);
		list.add(jsonObject2);
		list.add(jsonObject3);

		System.out.println("排序前：");
		System.out.println(list);
		System.out.println("按成绩升序排序后：");
		list = list.stream().sorted(Comparator.comparingDouble(o -> o.getDoubleValue("grade"))).collect(Collectors.toList());
		System.out.println(list);
		System.out.println("按成绩降序排序后：");
		list = list.stream().sorted((o1, o2) -> o2.getDoubleValue("grade") - o1.getDoubleValue("grade") > 0 ? 1 : -1).collect(Collectors.toList());
		System.out.println(list);
	}
}

打印结果：

List集合排序总结

 4.3、List<JSONObject>的多条件排序

多条件排序是重点，虽然很多时候我们只需要单条件排序；但多条件排序的写法才是重点，因为这种写法是最基础的，也是兼容最强的。

测试：

public class TestDemoUtil {
	public static void main(String[] args) {
		List<JSONObject> list = new ArrayList<>();
		JSONObject jsonObject1 = new JSONObject();
		JSONObject jsonObject2 = new JSONObject();
		JSONObject jsonObject3 = new JSONObject();

		jsonObject1.put("name", "小米");
		jsonObject1.put("age", 20);
		jsonObject1.put("grade", 95.0);
		jsonObject1.put("tail", 175);

		jsonObject2.put("name", "小王");
		jsonObject2.put("age", 20);
		jsonObject2.put("grade", 90.5);
		jsonObject2.put("tail", 175);

		jsonObject3.put("name", "小明");
		jsonObject3.put("age", 20);
		jsonObject3.put("grade", 90.0);
		jsonObject3.put("tail", 180);
		list.add(jsonObject1);
		list.add(jsonObject2);
		list.add(jsonObject3);

		System.out.println("排序前：");
		System.out.println(list);
		System.out.println("按成绩排序后：");
		list = list.stream().sorted(Comparator.comparingDouble(o -> o.getDoubleValue("grade"))).collect(Collectors.toList());
		System.out.println(list);

		System.out.println("1.按年龄升序、分数升序、身高升序排序：");
		list = list.stream().sorted((o1, o2) -> {
			int value = o1.getIntValue("age") - o2.getIntValue("age");
			if ( value == 0 ) {
				double v = o1.getDoubleValue("grade") - o2.getDoubleValue("grade");
				if ( v == 0.0 ) {
					return o1.getIntValue("tail") - o2.getIntValue("tail");
				}
				return v > 0.0 ? 1 : -1;
			}
			return value;
		}).collect(Collectors.toList());
		System.out.println(list);

		System.out.println("2.按年龄升序、分数降序、身高升序排序：");
		list = list.stream().sorted((o1, o2) -> {
			int value = o1.getIntValue("age") - o2.getIntValue("age");
			if ( value == 0 ) {
				double v = o2.getDoubleValue("grade") - o1.getDoubleValue("grade");
				if ( v == 0.0 ) {
					return o1.getIntValue("tail") - o2.getIntValue("tail");
				}
				return v > 0.0 ? 1 : -1;
			}
			return value;
		}).collect(Collectors.toList());
		System.out.println(list);

		System.out.println("3.按年龄升序、身高升序、分数降序排序：");
		list = list.stream().sorted((o1, o2) -> {
			int value = o1.getIntValue("age") - o2.getIntValue("age");
			if ( value == 0 ) {
				value = o1.getIntValue("tail") - o2.getIntValue("tail");
				if ( value == 0 ) {
					return o2.getDoubleValue("grade") - o1.getDoubleValue("grade") > 0.0 ? 1 : -1;
				}
				return value;
			}
			return value;
		}).collect(Collectors.toList());
		System.out.println(list);
	}
}

上面的代码可以通过提取公共方法，来提高代码复用率，由于和文章主题无关，这里就不进一步优化了。

打印结果：

 

List集合排序总结

版权声明：程序员胖胖胖虎阿 发表于 2022年11月12日 上午8:48。
转载请注明：List集合排序总结 | 胖虎的工具箱-编程导航

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