我最近一直致力于更好地理解排序算法及其与不同类型输入的关系。目前，我正在开发一个学生管理程序，其中每个学生都有三个参数：姓氏、GPA 和用户 ID（字符串、双精度、整数）。它们每个都存储在具有这三个参数的 Student 类中，并且有 DOZENS 学生（该程序的一个关键功能是输入、删除和更新学生）。
我的问题是：使用主要的排序算法（合并排序、快速排序等），按每个参数对我的学生列表进行排序的最佳方法是什么？例如，执行合并排序以按 GPA 对列表进行排序的最佳方法是什么？或者使用快速排序按姓氏对列表进行排序？
基本上我的问题归结为...如果这些对象没有三个参数，我可以对它们进行排序（编写一个合并排序来对 100 个数字进行排序对我来说非常容易）。如何管理其他两个参数并确保它们在排序后可访问？
【问题讨论】：
在 Java 中这样做的方式是使用不同的Comparators。然后你说：
Collections.sort(list, new NameComparator());
或者
Collections.sort(list, new GpaComparator());
这些比较器使用不同的字段来定义两个元素之间的顺序。
例如，名称比较器可能是：
class NameComparator implements Comparator< Student> {
@Override public int compare(Student left, Student right) {
return left.getName().compareTo(right.getName());
}
}
而 GpaComparator 可能是
class GpaComparator implements Comparator< Student> {
@Override public int compare(Student left, Student right) {
if (left.getGpa() < right.getGpa()) {
return -1;
} else if (left.getGpa() > right.getGpa()) {
return 1;
} else {
return 0;
}
}
【讨论】：
GPAComparator 的更好方法是使用Integer 对象而不是原语，然后将它们委托给.compare() 方法。然后 if/elseif/else 块变成单行。
执行此操作的典型方法是对接受Comparator 的任何类型编写通用排序算法，然后编写不同的Comparators 以按不同字段排序。
【讨论】：
我建议像这样在Student 类中实现Comparable 接口
public class Student implements Comparable {
public int compareType; //you can make this an enum if you want
...
public int compareTo(Object o) {
if(compareType == 0)
return gpaCompareTo(o);
else if(compareType == 1)
return nameCompareTo(o);
return idCompateTo(o);
}
public int gpaCompareTo(Object o) {
//implement your gpaCompareTo
}
public int nameCompareTo(Object o) {
//implement your nameCompareTo
}
public int idCompareTo(Object o) {
//implement your idCompareTo
}
}
然后使用像
这样的内置排序List<Student> list = new ArrayList<Student>();
...
Collections.sort(list);
或者你不能实现Comparable并设计你自己的比较器
public class MyComparator implements Comparator<Student> {
public int compare(Student o1, Student o2) {
//implement the comparator
}
public boolean equals(Object o) {
//implement the equals
}
}
那么你可以使用其他Collection's排序方法
Collections.sort(list, MyComparator);
【讨论】：
Comparable 仅在您每次都按相同内容排序时才有效。
这可能是题外话，但如果你想尝试一些很酷的东西，JDK 8 Lambda Preview 提供了一些很酷的方法来使用Lamda expressions and method references 定义比较器。
假设我们有一个类：
class Jedi {
private final String name;
private final int age;
//...
}
然后是它们的集合：
List<Jedi> jediAcademy = asList(new Jedi("Obiwan",80), new Jedi("Anakin", 30));
sort(jediAcademy, (j1, j2) -> j1.getAge() > j2.getAge() ? 1 : j1.getAge() < j2.getAge() ? -1 : 0);
System.out.println(jediAcademy); //Anakin, Obiwan
或者使用方法引用，假设 Jedi 具有充当比较器的方法（相同的签名）
class Jedi {
public static int compareByAge(Jedi first, Jedi second){
return first.age > second.age ? 1 : first.age < second.age ? -1 : 0;
}
//...
}
可以通过使用方法引用来生成比较器，如下所示：
List<Jedi> jediAcademy = asList(new Jedi("Obiwan",80), new Jedi("Anakin", 30));
sort(jediAcademy, Jedi::compareByAge);
System.out.println(jediAcademy);//Anakin, Obiwan
【讨论】：
其实和排序数字没什么区别，只不过在这种情况下你的“数字”是你用户的三个字段，每个数字的值受每个字段的值的约束，字段的顺序决定了排序排名。
更具体地说，您有一个包含 3 个字段的元组：<GPA, Last Name, User ID>，假设您要按 GPA、姓氏和用户 ID 排序。
与 219 排在 139 之上的方式相同（即，即使“十”位较低，“百”位具有更高的值），像<3.75, Jones, 5> 这样的元组将排在<3.0, Adams, 2> 之上，因为“GPA 数字”（更重要）具有更高的值，即使“姓氏数字”较低（例如，琼斯“低于”亚当斯）。
【讨论】：
使用多个比较器
class Student
{
String lastName;
dounle GPA;
int userId
static Comparator<Student> getStudentLastNameComparator() {
return new Comparator<Student>() {
@Override
public int compare(Student Student1, Student Student2) {
return Student1.getlastName().compareTo(Student2.getlastName());
}
// compare using Student lastName
};
}
static Comparator<Student> getStudentGPAComparator() {
return new Comparator<Student>() {
@Override
public int compare(Student Student1, Student Student2) {
if(Student1.GPA < Student2.GPA)
return 1;
else
return -1;
}
// compare using Student GPA
};
}
static Comparator<Student> getStudentUserIdComparator() {
return new Comparator<Student>() {
@Override
public int compare(Student Student1, Student Student2) {
if(Student1.userId < Student2.userId)
return 1;
else
return -1;
}
// compare using Student userId
};
}
}
【讨论】：