Java 比较器 Arrays.sort()答案

【问题标题】：Java Comparator Arrays.sort()Java 比较器 Arrays.sort()
【发布时间】：2020-01-26 14:32:33
【问题描述】：

我想根据一些规则在Java中对二维数组的array进行排序，比如说到原点的距离。我看到了几种使用Arrays.sort()的方法：

1) Arrays.sort(points, Comparator.comparing(p -> p[0]*p[0] + p[1]*p[1]));

2)Arrays.sort(points, (p1, p2) -> p1[0]*p1[0] + p1[1]*p1[1] - p2[0]*p2[0] - p2[1]*p2[1]);

3) 定义class：

class Point implements Comparable<Point>{
     // class variables, constructor
     public int compareTo(Point p) {
         return (x*x + y*y).compareTo(p.x*p.x + p.y*p.y);
     }
}

然后创建Points 类型的数组pts 并使用Arrays.sort(pts)。我的问题是关于 1) 和 2)：我看到了两者之间的区别，但我不明白什么时候使用一个，什么时候使用另一个，以及究竟是什么@987654330 @ 是在做。为什么第一个解决方案只用一个点携带信息，而第二个解决方案需要两个点？

【问题讨论】：

标签： java arrays class comparator

【解决方案1】：

Comparator.comparing实现如下：

public static <T, U extends Comparable<? super U>> Comparator<T> comparing(
        Function<? super T, ? extends U> keyExtractor)
{
    Objects.requireNonNull(keyExtractor);
    return (Comparator<T> & Serializable)
        (c1, c2) -> keyExtractor.apply(c1).compareTo(keyExtractor.apply(c2));
}

即它使用您传递给它的Function 将每个比较的元素转换为Comparable，然后使用Comparable 的compareTo 方法。

当您传递函数p -> p[0]*p[0] + p[1]*p[1] 时，您将每个点转换为其平方和。然后，当Comparator需要比较两个点时，比较两个点的平方和，这几乎相当于计算两个点平方和的差（并不完全等价，因为比较两个点如果数字溢出，通过计算它们的差异可能会产生错误的输出）。

这正是你的第二个 Comparator - (p1, p2) -> p1[0]*p1[0] + p1[1]*p1[1] - p2[0]*p2[0] - p2[1]*p2[1] - 所做的，

自p1[0]*p1[0] + p1[1]*p1[1] - p2[0]*p2[0] - p2[1]*p2[1] == (p1[0]*p1[0] + p1[1]*p1[1]) - (p2[0]*p2[0] + p2[1]*p2[1]).

使用Comparator.comparing() 更安全，因为它比较两点的平方和而不计算它们的差。它使用Double 的compareTo() 代替（假设您的点的坐标是Double 或double）。

换句话说，第一个替代方案使用Function，它只需要一个点，因为此函数告诉Comprator.comparing 如何转换这两个点中的每一个。

另一方面，第二种选择接受 2 个点（这是 Comparator.compare() 方法的必需参数）并确定这 2 个点的相对顺序。

【讨论】：

【解决方案2】：

在 2) 中，必须对某个函数的比较的两个操作数进行比较。在 1) one 中，仅指定传递要比较的值的一个函数。除了comparing，还有用于数值的（如这里）comparingInt, comparingLong, comparingDouble。

所以 1) 是最容易阅读的。

对于具有双倍斜边的点，可以使用到原点的实际距离

Arrays.sort(points, Comparator.comparingDouble(p -> Math.hypot(p[0], p[1]));

然后是坏消息：

二维距离排序没有给出顺序。因此，排序在两个元素之间不起作用。您只能针对一个固定点进行排序。说相对于某个固定点对数组点进行排名。在这里，您获取到原点 (0, 0) 的距离。

【讨论】：

【解决方案3】：

使用Comparator.comparing() 你是在说“我想在比较这个类的对象时使用这个属性”。该属性需要为Comparable，因此您会看到它经常与数字属性一起使用，例如：Comparator.comparing(MyObject::getId) 返回一个Comparator，其逻辑为“使用数字 id 比较 MyObjects”。

使用(p1, p2) ->，您可以自己做更多的工作。您有 2 个对象，您需要返回 -1、0 或 +1，具体取决于 p1 是否小于、等于或大于 p2。这允许更复杂的逻辑，但如果您基于一个或几个属性进行排序，则比第一个选项更冗长且可读性更低。

最后你要让类本身实现Comparable。这通常被称为自然排序。 Point 并没有真正的自然排序，例如数字，因此我不建议创建 compareTo 方法。

【讨论】：