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面试狂扯半小时,Arrays.sort()为什么可以对int等数

面试狂扯半小时,Arrays.sort()为什么可以对int等数

作者: java菲菲 | 来源:发表于2020-05-11 16:37 被阅读0次

    推荐学习

    说明

    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,来揭开这层面纱。

    image.png

    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。

    你会很快猜到以下内容:

    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。

    面试狂扯半小时,Arrays.sort()为什么可以对int等数组进行排序?

    但是,如果面试官问你...

    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。

    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。

    • 1、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();    }}
    
    • 2、User类

    为了方便演示,这里的User类 就不实现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 + '\'' +                '}';    }}
    
    • 3、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) {   }}
    
    • 4、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
    
    • 5、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。

    原因:

    原因很简单,因为没有实现Comparable接口。

    • 6、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
    
    • 7、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

    • 8、改造 User类 进一步测试

    稍微改造一下:

    给User类实现Comparable接口接口

    • 需求如下

    1、因为User类有年龄和姓名,年龄小的优先。

    2、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

    • 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:

    1、可以看到年龄是从小到大的对比

    2、如果this.年龄 - o.年龄 == 0 说明相等,那么就比较名字

    @Overridepublic 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;}
    
    • 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:

    image.png

    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<121a<b<ya=97b=98y=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'}
    

    作者:TrueDei

    原文链接:https://blog.csdn.net/qq_17623363/article/details/105981691

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