一、数据结构
1、数据结构有什么用？
当你用着java里面的容器类很爽的时候，你有没有想过，怎么ArrayList就像一个无限扩充的数组，也好像链表之类的。好用吗？好用，这就是数据结构的用处，只不过你在不知不觉中使用了。
现实世界的存储，我们使用的工具和建模。每种数据结构有自己的优点和缺点，想想如果Google的数据用的是数组的存储，我们还能方便地查询到所需要的数据吗？而算法，在这么多的数据中如何做到最快的插入，查找，删除，也是在追求更快。
我们java是面向对象的语言，就好似自动档轿车，C语言好似手动档吉普。数据结构呢？是变速箱的工作原理。你完全可以不知道变速箱怎样工作，就把自动档的车子从 A点 开到 B点，而且未必就比懂得的人慢。写程序这件事，和开车一样，经验可以起到很大作用，但如果你不知道底层是怎么工作的，就永远只能开车，既不会修车，也不能造车。当然了，数据结构内容比较多，细细的学起来也是相对费功夫的，不可能达到一蹴而就。我们将常见的数据结构：堆栈、队列、数组、链表和红黑树 这几种给大家介绍一下，作为数据结构的入门，了解一下它们的特点即可。
2、五种常见的数据结构
数据存储的常用结构有：栈、队列、数组、链表和红黑树。我们分别来了解一下：
1）、栈
栈：stack,又称堆栈，它是运算受限的线性表，其限制是仅允许在表的一端进行插入和删除操作，不允许在其他任何位置进行添加、查找、删除等操作。
简单的说：采用该结构的集合，对元素的存取有如下的特点
（1）、先进后出（即，存进去的元素，要在后它后面的元素依次取出后，才能取出该元素）。例如，子弹压进弹夹，先压进去的子弹在下面，后压进去的子弹在上面，当开枪时，先弹出上面的子弹，然后才能弹出下面的子弹。
（2）、栈的入口、出口的都是栈的顶端位置。
这里两个名词需要注意：
压栈：就是存元素。即，把元素存储到栈的顶端位置，栈中已有元素依次向栈底方向移动一个位置。
弹栈：就是取元素。即，把栈的顶端位置元素取出，栈中已有元素依次向栈顶方向移动一个位置。
示例：
import java.util.Stack; public class StackDemo { public static void main(String[] args) { // 创建一个栈 Stack<Integer> stack = new Stack<>(); // 入栈操作 stack.push(1); stack.push(2); stack.push(3); // 查看栈顶元素 System.out.println("栈顶元素: " + stack.peek()); // 输出: 3 // 出栈操作 System.out.println("出栈元素: " + stack.pop()); // 输出: 3 System.out.println("出栈后栈顶元素: " + stack.peek()); // 输出: 2 // 检查栈是否为空 System.out.println("栈是否为空: " + stack.isEmpty()); // 输出: false // 获取栈的大小 System.out.println("栈的大小: " + stack.size()); // 输出: 2 } }
结果：
栈顶元素: 3 出栈元素: 3 出栈后栈顶元素: 2 栈是否为空: false 栈的大小: 2
注意：尽管Stack类在Java中可用，但从Java 2平台(J2SE) 1.4开始，官方推荐使用Deque接口及其实现类（如ArrayDeque或LinkedList）来实现栈和队列的功能，因为这些实现类提供了更好的性能和一些额外的方法。例如，使用LinkedList作为栈：
import java.util.LinkedList; import java.util.Queue; public class LinkedListDemo { public static void main(String[] args) { // 使用LinkedList模拟栈的功能 Queue<Integer> stack = new LinkedList<>(); // 入栈操作 stack.offer(1); // 等价于 push() stack.offer(2); // 等价于 push() stack.offer(3); // 等价于 push() // 查看栈顶元素 System.out.println("栈顶元素: " + stack.peek()); // 等价于 peek() // 出栈操作 System.out.println("出栈元素: " + stack.poll()); // 等价于 pop() System.out.println("出栈后栈顶元素: " + stack.peek()); // 等价于 peek() } }
结果：
栈顶元素: 1 出栈元素: 1 出栈后栈顶元素: 2
2）、队列：queue,简称队，它同堆栈一样，也是一种运算受限的线性表，其限制是仅允许在表的一端进行插入，而在表的另一端进行删除。
简单的说，采用该结构的集合，对元素的存取有如下的特点：
（1）、先进先出（即，存进去的元素，要在后它前面的元素依次取出后，才能取出该元素）。例如，小火车过山洞，车头先进去，车尾后进去；车头先出来，车尾后出来。
（2）、队列的入口、出口各占一侧。例如，下图中的左侧为入口，右侧为出口。
Java提供了多种方式来实现队列，其中最常见的是通过Queue接口及其实现类，如LinkedList(如上所示)和PriorityQueue
3）、数组
数组:Array,是有序的元素序列，数组是在（堆）内存中开辟一段连续的空间，并在此空间存放元素。就像是一排出租屋，有100个房间，从001到100每个房间都有固定编号，通过编号就可以快速找到租房子的人。
简单的说,采用该结构的集合，对元素的存取有如下的特点：
（1）、查找元素快：通过索引，可以快速访问指定位置的元素
（2）、增删元素慢
指定索引位置增加元素：需要创建一个新数组，将指定新元素存储在指定索引位置，再把原数组元素根据索引，复制到新数组对应索引的位置。如下图
在Java中，在数组末尾新增一个元素通常涉及到创建一个新的数组，因为Java数组的大小是固定的，不能直接修改数组的大小。
在数组末尾添加元素代码：
public class ArrayExample { public static void main(String[] args) { int[] originalArray = {1, 2, 3, 4, 5}; int newElement = 6; // 创建一个新的数组，长度比原数组多1 int[] newArray = new int[originalArray.length + 1]; // 复制原数组到新数组 System.arraycopy(originalArray, 0, newArray, 0, originalArray.length); // 在新数组的末尾添加新元素 newArray[newArray.length - 1] = newElement; // 输出新数组查看结果 for (int i : newArray) { System.out.print(i + " "); } } }
结果：1 2 3 4 5 6
在数组中间添加元素代码：
public static void insertElement(int[] arr, int index, int element) { if (index < 0 || index > arr.length) { throw new IndexOutOfBoundsException("Index out of bounds"); } int[] newArr = new int[arr.length + 1]; // 复制数组前半部分 System.arraycopy(arr, 0, newArr, 0, index); // 插入新元素 newArr[index] = element; // 复制数组后半部分 System.arraycopy(arr, index, newArr, index + 1, arr.length - index); // 返回或使用新数组 arr = newArr; // 注意：这里只是赋值给局部变量arr，如果要修改原数组，应返回或直接操作原数组。 }
指定索引位置删除元素：需要创建一个新数组，把原数组元素根据索引，复制到新数组对应索引的位置，原数组中指定索引位置元素不复制到新数组中。如下图
在指定索引位置删除元素的代码：
public static int[] removeElementAtIndex(int[] original, int index) { if (index < 0 || index >= original.length) { throw new IndexOutOfBoundsException("Index out of bounds"); } int[] newArray = new int[original.length - 1]; System.arraycopy(original, 0, newArray, 0, index); System.arraycopy(original, index + 1, newArray, index, original.length - index - 1); return newArray; }
在堆内存中，频繁的创建数组，复制数组中的元素，销毁数组，效率低下。
4）、链表
链表:linked list,由一系列结点node（链表中每一个元素称为结点）组成，结点可以在运行时动态生成。每个结点包括两个部分：一个是存储数据元素的数据域，另一个是存储下一个结点地址的指针域。我们常说的链表结构有单向链表与双向链表，那么这里给大家介绍的是单向链表。
简单的说，采用该结构的集合，对元素的存取有如下的特点：
（1）、多个结点之间，通过地址进行连接。例如，多个人手拉手，每个人使用自己的右手拉住下个人的左手，依次类推，这样多个人就连在一起了。
（2）、查找元素慢：想查找某个元素，需要通过连接的节点，依次向后查找指定元素。
（3）、增删元素快：
增加元素：只需要修改连接下个元素的地址即可。
删除元素：只需要修改连接下个元素的地址即可。
5）、红黑树
二叉树：binary tree ,是每个结点不超过2的有序树（tree） 。
简单的理解，就是一种类似于我们生活中树的结构，只不过每个结点上都最多只能有两个子结点。
二叉树是每个节点最多有两个子树的树结构。顶上的叫根结点，两边被称作“左子树”和“右子树”。
如图：
我们要说的是二叉树的一种比较有意思的叫做红黑树，红黑树本身就是一颗二叉查找树，将节点插入后，该树仍然是一颗二叉查找树。也就意味着，树的键值仍然是有序的。
红黑树的约束:
（1）、节点可以是红色的或者黑色的；
（2）、根节点是黑色的；
（3）、叶子节点(特指空节点)是黑色的；
（4）、每个红色节点的子节点都是黑色的；
（5）、任何一个节点到其每一个叶子节点的所有路径上黑色节点数相同；
红黑树的特点:
速度特别快,趋近平衡树,查找叶子元素最少和最多次数不多于二倍。
哈希表是由数组+链表+红黑树组成
二、List集合
我们掌握了Collection接口的使用后，再来看看Collection接口中的子类，他们都具备那些特性呢？
接下来，我们一起学习Collection中的常用几个子类（ java.util.List 集合、 java.util.Set 集合）。
1、List接口介绍
java.util.List 接口继承自 Collection 接口，是单列集合的一个重要分支，习惯性地会将实现了 List 接口的对象称为List集合。在List集合中允许出现重复的元素，所有的元素是以一种线性方式进行存储的，在程序中可以通过索引来访问集合中的指定元素。另外，List集合还有一个特点就是元素有序，即元素的存入顺序和取出顺序一致。
看完API，我们总结一下：
List接口特点：
（1）、它是一个元素存取有序的集合。例如，存元素的顺序是11、22、33。那么集合中，元素的存储就是按照11、22、33的顺序完成的）。
（2）、它是一个带有索引的集合，通过索引就可以精确的操作集合中的元素（与数组的索引是一个道理）。
（3）、集合中可以有重复的元素，通过元素的equals方法，来比较是否为重复的元素。
tips:我们在基础班的时候已经学习过List接口的子类java.util.ArrayList类，该类中的方法都是来自List中定义。
2、List接口中常用方法
List作为Collection集合的子接口，不但继承了Collection接口中的全部方法，而且还增加了一些根据元素索引来操作集合的特有方法，如下：
public void add(int index, E element) : 将指定的元素，添加（插入）到该集合中的指定位置上。
public E get(int index) :返回集合中指定位置的元素。
public E remove(int index) : 移除列表中指定位置的元素, 返回的是被移除的元素。
public E set(int index, E element) :用指定元素替换集合中指定位置的元素,返回值的更新前的元素。
List集合特有的方法都是跟索引相关，我们在基础班都学习过，那么我们再来复习一遍吧：
public static void listTest(){ // 创建List集合对象 List<String> list = new ArrayList<String>(); // 往 尾部添加 指定元素 list.add("图图"); list.add("小美"); list.add("不高兴"); System.out.println(list); // [图图, 小美, 不高兴] // add(int index,String s) 往指定位置添加 list.add(1,"没头脑"); System.out.println(list); // [图图, 没头脑, 小美, 不高兴] // String remove(int index) 删除指定位置元素 返回被删除元素 // 删除索引位置为2的元素 System.out.println("删除索引位置为2的元素"); System.out.println(list.remove(2)); // 小美 System.out.println(list); // [图图, 没头脑, 不高兴] // String set(int index,String s) // 在指定位置 进行 元素替代（改） // 修改指定位置元素 list.set(0, "三毛"); System.out.println(list); // [三毛, 没头脑, 不高兴] // String get(int index) 获取指定位置元素 // 跟size() 方法一起用 来 遍历的 for(int i = 0;i<list.size();i++){ System.out.println(list.get(i)); } //还可以使用增强for for (String string : list) { System.out.println(string); } } }
三、List的子类
1、ArrayList集合（查询数据、遍历数据）
java.util.ArrayList 集合数据存储的结构是数组结构。元素增删慢，查找快，由于日常开发中使用最多的功能为查询数据、遍历数据，所以 ArrayList 是最常用的集合。
许多程序员开发时非常随意地使用ArrayList完成任何需求，并不严谨，这种用法是不提倡的。
2、LinkedList集合（双向链表）
java.util.LinkedList 集合数据存储的结构是链表结构。方便元素添加、删除的集合。
LinkedList是一个双向链表，那么双向链表是什么样子的呢，我们用个图了解下
实际开发中对一个集合元素的添加与删除经常涉及到首尾操作，而LinkedList提供了大量首尾操作的方法。这些方法我们作为了解即可：
public void addFirst(E e) :将指定元素插入此列表的开头。
public void addLast(E e) :将指定元素添加到此列表的结尾。
public E getFirst() :返回此列表的第一个元素。
public E getLast() :返回此列表的最后一个元素。
public E removeFirst() :移除并返回此列表的第一个元素。
public E removeLast() :移除并返回此列表的最后一个元素。
public boolean isEmpty() ：如果列表不包含元素，则返回true。
public E pop() :从此列表所表示的堆栈处弹出一个元素。
public void push(E e) :将元素推入此列表所表示的堆栈。
LinkedList是List的子类，List中的方法LinkedList都是可以使用，这里就不做详细介绍，我们只需要了解LinkedList的特有方法即可。在开发时，LinkedList集合也可以作为堆栈，队列的结构使用。（了解即可）
方法演示：
public static void listTest1(){ LinkedList<String> link = new LinkedList<String>(); //添加元素 link.addFirst("abc1"); link.addFirst("abc2"); link.addFirst("abc3"); System.out.println(link); // [abc3, abc2, abc1] // 获取元素 System.out.println(link.getFirst()); // abc3 System.out.println(link.getLast()); // abc1 // 删除元素 System.out.println(link.removeFirst()); // abc3 System.out.println(link.removeLast()); // abc1 while (!link.isEmpty()) { //判断集合是否为空 System.out.println(link.pop()); //弹出集合中的栈顶元素 abc2 } System.out.println(link); }
四、Set接口
java.util.Set 接口和 java.util.List 接口一样，同样继承自 Collection 接口，它与 Collection 接口中的方法基本一致，并没有对 Collection 接口进行功能上的扩充，只是比 Collection 接口更加严格了。
与 List 接口不同的是， Set 接口中元素无序，并且都会以某种规则保证存入的元素不出现重复。
Set 集合有多个子类，这里我们介绍其中的 java.util.HashSet 、 java.util.LinkedHashSet 这两个集合。
tips:Set集合取出元素的方式可以采用：迭代器、增强for。
1、HashSet集合介绍
HashSet的add方法：
boolean add(E e)；
Set集合不能存放重复元素，其添加方法在添加时会判断是否有重复元素，有重复不添加，返回false。没重复则添加，返回true。
java.util.HashSet 是 Set 接口的一个实现类，它所存储的元素是不可重复的，并且元素都是无序的(即存取顺序不一致)。 java.util.HashSet 底层的实现其实是一个 java.util.HashMap 支持。
HashSet 是根据对象的哈希值来确定元素在集合中的存储位置，因此具有良好的存取和查找性能。保证元素唯一性的方式依赖于： hashCode 与 equals 方法。
我们先来使用一下Set集合存储，看下现象，再进行原理的讲解:
public static void setTest1(){ //创建 Set集合 HashSet<String> set = new HashSet<String>(); //添加元素 set.add(new String("cba")); set.add("abc"); set.add("bac"); set.add("cba"); //遍历 for (String name : set) { System.out.println(name); } }
结果为：
cba
abc
bac
tips:根据结果我们发现字符串"cba"只存储了一个，也就是说重复的元素set集合不存储。
public class setTest1 { public static void main(String[] args) { //创建 Set集合 HashSet<String> set = new HashSet<String>(); //添加元素 boolean cba = set.add(new String("cba")); boolean abc = set.add("abc"); boolean bac = set.add("bac"); boolean cba1 = set.add("cba"); System.out.println(cba); System.out.println(abc); System.out.println(bac); System.out.println(cba1); //遍历 for (String name : set) { System.out.println(name); } } }
结果：
true true true false cba abc bac
2、HashSet集合存储数据的结构（哈希表）
什么是哈希表呢？
在JDK1.8之前，哈希表底层采用数组+链表实现，即使用链表处理冲突，同一hash值的链表都存储在一个链表里。但是当位于一个桶中的元素较多，即hash值相等的元素较多时，通过key值依次查找的效率较低。而JDK1.8中，哈希表存储采用数组+链表+红黑树实现，当链表长度超过阈值（8）时，将链表转换为红黑树，这样大大减少了查找时间。
简单的来说，哈希表是由数组+链表+红黑树（JDK1.8增加了红黑树部分）实现的，如下图所示。
看到这张图就有人要问了，这个是怎么存储的呢？
为了方便大家的理解我们结合一个存储流程图来说明一下：
总而言之，JDK1.8引入红黑树大程度优化了HashMap的性能，那么对于我们来讲保证HashSet集合元素的唯一，其实就是根据对象的hashCode和equals方法来决定的。如果我们往集合中存放自定义的对象，那么保证其唯一，就必须复写hashCode和equals方法建立属于当前对象的比较方式。
3、HashSet存储自定义类型元素
给HashSet中存放自定义类型元素时，需要重写对象中的hashCode和equals方法，建立自己的比较方式，才能保证HashSet集合中的对象唯一.
创建自定义Student类
public class Student { private String name; private int age; public Student() { } public Student(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public int getAge() { return age; } public void setAge(int age) { this.age = age; } @Override public boolean equals(Object o) { if (this == o) return true; if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false; Student student = (Student) o; return age == student.age && Objects.equals(name, student.name); } @Override public int hashCode() { return Objects.hash(name, age); } @Override public String toString() { return "Student{" + "name='" + name + '\'' + ", age=" + age + '}'; } }
其中Objects.hash方法：
public static int hash(Object... values) { return Arrays.hashCode(values); }
可变参数values相当于对象数组。
写测试方法
public static void setTest2(){ //创建集合对象 该集合中存储 Student类型对象 HashSet<Student> stuSet = new HashSet<Student>(); //存储 Student stu = new Student("于谦", 43); stuSet.add(stu); stuSet.add(new Student("郭德纲", 44)); stuSet.add(new Student("于谦", 43)); stuSet.add(new Student("郭麒麟", 23)); for (Student stu2 : stuSet) { System.out.println(stu2); } }
4、LinkedHashSet
我们知道HashSet保证元素唯一，可是元素存放进去是没有顺序的，那么我们要保证有序，怎么办呢？
在HashSet下面有一个子类 java.util.LinkedHashSet ，它是链表和哈希表组合的一个数据存储结构。
LinkedHashSet底层都是通过LinkedHashMap实现的。哈希表和链表实现的映射接口，具有可预测的迭代顺序。这个实现不同于HashMap，因为它维护一个遍历其所有条目的双向链表。这个链表定义了迭代顺序，这通常是键插入到映射中的顺序(插入顺序)。如果键是已经插入过的，则会直接返回true。
原理图如下：
LinkedHashMap每一次存值时，都会往链表的末尾添加数据。
演示代码如下:
public class LinkedHashSetDemo { public static void main(String[] args) { Set<String> set = new LinkedHashSet<String>(); set.add("bbb"); set.add("aaa"); set.add("abc"); set.add("bbc"); Iterator<String> it = set.iterator(); while (it.hasNext()) { System.out.println(it.next()); } } }
结果：
bbb
aaa
abc
bbc
四、可变参数
在JDK1.5之后，如果我们定义一个方法需要接受多个参数，并且多个参数类型一致，我们可以对其简化成如下格式：
修饰符 返回值类型 方法名(参数类型... 形参名){ }
其实这个书写完全等价与
修饰符 返回值类型 方法名(参数类型[] 形参名){ }
只是后面这种定义，在调用时必须传递数组，而前者可以直接传递数据即可。
JDK1.5以后。出现了简化操作。... 用在参数上，称之为可变参数。
同样是代表数组，但是在调用这个带有可变参数的方法时，不用创建数组(这就是简单之处)，直接将数组中的元素作为实际参数进行传递，其实编译成的class文件，将这些元素先封装到一个数组中，在进行传递。这些动作都在编译.class文件时，自动完成了。
代码演示：
public class ChangeArgs { public static void main(String[] args) { int[] arr = { 1, 4, 62, 431, 2 }; int sum = getSum(arr); System.out.println(sum); // 6 7 2 12 2121 // 求 这几个元素和 6 7 2 12 2121 int sum2 = getSum(6, 7, 2, 12, 2121); System.out.println(sum2); } /* * 完成数组 所有元素的求和 原始写法 public static int getSum(int[] arr){ int sum = 0; for(int a : arr){ sum += a; } return sum; } */ //可变参数写法 public static int getSum(int... arr) { int sum = 0; for (int a : arr) { sum += a; } return sum; } }
tips: 上述add方法在同一个类中，只能存在一个。因为会发生调用的不确定性。
注意：如果在方法书写时，这个方法拥有多参数，参数中包含可变参数，可变参数一定要写在参数列表的末尾位置。
五、Collections集合工具类
1、常用功能
java.utils.Collections 是集合工具类，用来对集合进行操作。部分方法如下：
public static <T> boolean addAll(Collection<T> c, T... elements) :往集合中添加一些元素。
public static void shuffle(List<?> list) 打乱顺序 :打乱集合顺序。
public static <T> void sort(List<T> list) :将集合中元素按照默认规则排序。
public static <T> void sort(List<T> list，Comparator<? super T> ) :将集合中元素按照指定规则排序。
代码演示：
public static void AddAllTest(){ ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>(); //原来写法 //list.add(12); //list.add(14); //list.add(15); //list.add(1000); //采用工具类 完成 往集合中添加元素 Collections.addAll(list, 5, 222, 1,2); System.out.println(list); // [5, 222, 1, 2] //排序方法 Collections.sort(list); System.out.println(list); // [1, 2, 5, 222] }
代码演示之后 ，发现我们的集合按照顺序进行了排列，可是这样的顺序是采用默认的顺序，如果想要指定顺序那该怎么办呢？
我们发现还有个方法没有讲， public static <T> void sort(List<T> list，Comparator<? super T> ) :将集合中元素按照指定规则排序。接下来讲解一下指定规则的排列。
2、Comparator比较器
我们还是先研究这个方法
public static <T> void sort(List<T> list) :将集合中元素按照默认规则排序。
不过这次存储的是字符串类型。
public static void sortTest(){ ArrayList<String> list = new ArrayList<String>(); list.add("cba"); list.add("aba"); list.add("sba"); list.add("nba"); //排序方法 Collections.sort(list); System.out.println(list); // [aba, cba, nba, sba] }
我们使用的是默认的规则完成字符串的排序，那么默认规则是怎么定义出来的呢？
说到排序了，简单的说就是两个对象之间比较大小，那么在JAVA中提供了两种比较实现的方式，
一种是比较死板的采用（实现） java.lang.Comparable 接口去实现，
一种是灵活的，当我需要做排序的时候在去选择的java.util.Comparator 接口完成。
那么我们采用的 public static <T> void sort(List<T> list) 这个方法完成的排序，实际上要求了被排序的类型需要实现Comparable接口完成比较的功能，在String类型上如下：
public final class String implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
String类实现了这个接口，并完成了比较规则的定义，但是这样就把这种规则写死了，那比如我想要字符串按照第一个字符降序排列，那么这样就要修改String的源代码，这是不可能的了，那么这个时候我们可以使用public static <T> void sort(List<T> list，Comparator<? super T> ) 方法灵活的完成，这个里面就涉及到了Comparator这个接口，位于位于java.util包下，排序是comparator能实现的功能之一,该接口代表一个比较器，比较器具有可比性！顾名思义就是做排序的，通俗地讲需要比较两个对象谁排在前谁排在后，那么比较的方法就是：
public int compare(String o1, String o2) ：比较其两个参数的顺序。
两个对象比较的结果有三种：大于，等于，小于。
如果要按照升序排序， 则o1 小于o2，返回（负数），相等返回0，o1大于o2返回（正数）
如果要按照降序排序， 则o1 小于o2，返回（正数），相等返回0，o1大于o2返回（负数）
操作如下:
public static void sortTest1(){ ArrayList<String> list = new ArrayList<String>(); list.add("cba"); list.add("aba"); list.add("sba"); list.add("nba"); //排序方法 按照第一个单词的降序 Collections.sort(list, new Comparator<String>() { @Override public int compare(String o1, String o2) { return o2.charAt(0) - o1.charAt(0); } }); System.out.println(list); // [sba, nba, cba, aba] }
如果想要升序
public static void sortTest1(){ ArrayList<String> list = new ArrayList<String>(); list.add("cba"); list.add("aba"); list.add("sba"); list.add("nba"); //排序方法 按照第一个单词的降序 Collections.sort(list, new Comparator<String>() { @Override public int compare(String o1, String o2) { returno1.charAt(0) - o2.charAt(0); } }); System.out.println(list); // [aba, cba, nba, sba] }
3、简述Comparable和Comparator两个接口的区别
Comparable：强行对实现该接口的每个类的对象进行整体排序。这种排序被称为类的自然排序，类的compareTo方法被称为它的自然比较方法。只能在类中实现compareTo()一次，不能经常修改类的代码实现自己想要的排序。实现此接口的对象列表（和数组）可以通过Collections.sort（和Arrays.sort）进行自动排序，对象可以用作有序映射中的键或有序集合中的元素，无需指定比较器。
Comparator：强行对某个对象进行整体排序。可以将Comparator 传递给sort方法（如Collections.sort或Arrays.sort），从而允许在排序顺序上实现精确控制。还可以使用Comparator来控制某些数据结构（如有序set或有序映射）的顺序，或者为那些没有自然顺序的对象collection提供排序。
例子：创建一个学生类，存储到ArrayList集合中完成指定排序操作。
Student1 初始类
public class Student1 { private String name; private int age; public Student1() { } public Student1(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public int getAge() { return age; } public void setAge(int age) { this.age = age; } @Override public String toString() { return "Student{" + "name='" + name + '\'' + ", age=" + age + '}'; } }
测试类：
public static void sort2(){ // 创建四个学生对象 存储到集合中 ArrayList<Student1> list = new ArrayList<Student1>(); list.add(new Student1("rose",18)); list.add(new Student1("jack",16)); list.add(new Student1("abc",16)); list.add(new Student1("ace",17)); list.add(new Student1("mark",16)); /* 让学生 按照年龄排序 升序 */ Collections.sort(list);//要求 该list中元素类型 必须实现比较器Comparable接口 for (Student1 student : list) { System.out.println(student); } }
发现，当我们调用Collections.sort()方法的时候 程序报错了。
原因：如果想要集合中的元素完成排序，那么必须要实现Comparable接口。
于是我们就完成了Student类的一个实现，如下：
public class Student1 implements Comparable<Student1>{ private String name; private int age; public Student1() { } public Student1(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public int getAge() { return age; } public void setAge(int age) { this.age = age; } @Override public String toString() { return "Student{" + "name='" + name + '\'' + ", age=" + age + '}'; } @Override public int compareTo(Student1 o) { return this.age - o.age; // 升序 } }
再次测试，代码就OK 了效果如下：
Student{name='jack', age=16}
Student{name='abc', age=16}
Student{name='mark', age=16}
Student{name='ace', age=17}
Student{name='rose', age=18}
4、扩展
如果在使用的时候，想要独立的定义规则去使用 可以采用Collections.sort(List list,Comparetor c)方式，自己定义规则：
Collections.sort(list, new Comparator<Student>() { @Override public int compare(Student o1, Student o2) { return o2.getAge()‐o1.getAge();//以学生的年龄降序 } });
效果：
Student{name='rose', age=18}
Student{name='ace', age=17}
Student{name='jack', age=16}
Student{name='abc', age=16}
Student{name='mark', age=16}
如果想要规则更多一些，可以参考下面代码：
Collections.sort(list, new Comparator<Student>() { @Override public int compare(Student o1, Student o2) { // 年龄降序 int result = o2.getAge()‐o1.getAge();//年龄降序 if(result==0){//第一个规则判断完了 下一个规则 姓名的首字母 升序 result = o1.getName().charAt(0)‐o2.getName().charAt(0); } return result; } });
效果如下：
Student{name='rose', age=18}
Student{name='ace', age=17}
Student{name='abc', age=16}
Student{name='jack', age=16}
Student{name='mark', age=16}
5、BeanComparator类指定属性进行升序排序
BeanComparator类实现Comparator接口：
public class BeanComparator<T> implements Comparator<T>, Serializable
当我们使用匿名内部类时，由于匿名内部类得本质是一个 带具体实现的 父类或者父接口的 匿名的 子类对象。故我们可以使用Comparator接口得子类BeanComparator来取代匿名内部类。
1）、如果是对javaBean的单一属性排序，可以直接使用BeanComparator实现自然排序（根据ASCII码排序）
Student1类
public class Student1{ private String name; private int age; public Student1() { } public Student1(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public int getAge() { return age; } public void setAge(int age) { this.age = age; } @Override public String toString() { return "Student{" + "name='" + name + '\'' + ", age=" + age + '}'; } }
测试类
public static void beanComparatorSort(){ ArrayList<Student1> list = new ArrayList<Student1>(); list.add(new Student1("rose",18)); list.add(new Student1("jack",16)); list.add(new Student1("abc",16)); list.add(new Student1("ace",17)); list.add(new Student1("mark",16)); Collections.sort(list,new BeanComparator("age")); for (Student1 student : list) { System.out.println(student); } }
但是这里有一定的限制，传入的排序字段必须存在，并且要提供get方法。还有就是只能对单个属性排序，如果要对多个属性排序，仅仅使用BeanComparator是不能完成的。
项目代码：
List<QualifiedVo> oneSupplierVarietySupplyPassRate = passRateStatisticsMapper.selectOneSupplierVarietySupplyPassRate(qualifiedVo); Collections.sort(oneSupplierVarietySupplyPassRate, new BeanComparator("id"));
2）、使用ComparatorChain类根据多个属性进行排序
Student实体类
@Data @AllArgsConstructor @NoArgsConstructor @ToString public class Student1{ private double score; private String name; private int age; }
测试类：
public static void beanComparatorSort(){ ArrayList<Student1> list = new ArrayList<Student1>(); list.add(new Student1(50.0,"rose",18)); list.add(new Student1(51.0,"jack",16)); list.add(new Student1(52.0,"abc",16)); list.add(new Student1(50.0,"ace",17)); list.add(new Student1(53.0,"mark",16)); ArrayList sortFields = new ArrayList(); sortFields.add(new BeanComparator("age")); sortFields.add(new BeanComparator("score")); ComparatorChain multiSort = new ComparatorChain(sortFields); Collections.sort(list,multiSort); for (Student1 student : list) { System.out.println(student); } }
结果如下:
Student1(score=51.0, name=jack, age=16) Student1(score=52.0, name=abc, age=16) Student1(score=53.0, name=mark, age=16) Student1(score=50.0, name=ace, age=17) Student1(score=50.0, name=rose, age=18)
如果将age放在score的前面
public static void beanComparatorSort(){ ArrayList<Student1> list = new ArrayList<Student1>(); list.add(new Student1(50.0,"rose",18)); list.add(new Student1(51.0,"jack",16)); list.add(new Student1(52.0,"abc",16)); list.add(new Student1(50.0,"ace",17)); list.add(new Student1(53.0,"mark",16)); ArrayList sortFields = new ArrayList(); sortFields.add(new BeanComparator("score")); sortFields.add(new BeanComparator("age")); ComparatorChain multiSort = new ComparatorChain(sortFields); Collections.sort(list,multiSort); for (Student1 student : list) { System.out.println(student); } }
结果如下：
Student1(score=50.0, name=ace, age=17) Student1(score=50.0, name=rose, age=18) Student1(score=51.0, name=jack, age=16) Student1(score=52.0, name=abc, age=16) Student1(score=53.0, name=mark, age=16)
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