Java Arrays.sort() 方法详解及自定义排序规则

1. 概述

Arrays.sort() 方法是Java中用于对数组进行排序的常用方法。它支持对对象数组进行排序，并允许我们通过传递一个Comparator接口的实现来定义排序规则。

2. 方法签名

java

public static void sort(Object[] a, Comparator<? super T> c)

• 参数一：Object[] a - 要排序的数组。
• 参数二：Comparator<? super T> c - 排序规则，Comparator是一个函数式接口，用于定义比较两个元素的规则。

3. 排序规则实现

由于Comparator是一个函数式接口，我们可以通过匿名内部类、Lambda表达式或者实现Comparator接口的方式来提供排序规则。

3.1 匿名内部类

如何使用匿名内部类来实现Comparator接口：

java

Arrays.sort(arr, new Comparator<Integer>() {
    @Override
    public int compare(Integer o1, Integer o2) {
        System.out.println("--------------");
        System.out.println("o1:" + o1);
        System.out.println("o2:" + o2);
        return o1 - o2; // 升序排序
    }
});

3.2 Lambda表达式

Java 8 引入了Lambda表达式，使得代码更加简洁：

java

Arrays.sort(arr, (o1, o2) -> o1 - o2); // 升序排序

或者对于降序排序：

java

Arrays.sort(arr, (o1, o2) -> o2 - o1); // 降序排序

4. 底层原理

Arrays.sort() 方法在内部使用了一个优化的排序算法，通常是插入排序和二分查找的结合。对于小数组，它使用插入排序，对于大数组，它使用Timsort算法，这是一种结合了插入排序和归并排序的高效排序算法。

5. 排序细节

• 基本数据类型数组：对于基本数据类型的数组（如int[]），Arrays.sort() 方法有专门的重载方法，不需要转换为包装类。
• 稳定性：Arrays.sort() 方法是稳定的，即相等的元素在排序后仍然保持其原始顺序。

6. 示例代码

以下是完整的示例代码，展示了如何对一个Integer数组进行排序

java

import java.util.Arrays;
import java.util.Comparator;

public class SortExample {
    public static void main(String[] args) {
        Integer[] arr = {2, 3, 1, 5, 6, 7, 8, 4, 9};

        // 使用Lambda表达式进行升序排序
        Arrays.sort(arr, (o1, o2) -> o1 - o2);

        // 打印排序后的数组
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }
}

7. 结论

通过Arrays.sort()方法和Comparator接口，我们可以轻松地对数组进行自定义排序。无论是使用匿名内部类还是Lambda表达式，Java都提供了灵活的方式来实现这一功能。