Map的排序

最新推荐文章于 2024-09-01 11:33:01 发布
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#数据结构与算法 #java

本文对比了Java中HashMap、LinkedHashMap与TreeMap三种Map集合的特点与应用场景。重点介绍了它们如何保持插入顺序、自然排序及自定义排序，并通过实例演示了不同Map类型的输出结果。

  今天工作中需要用到一个保持插入顺序的键值对的数据结构。遂想到了Map中的 JDK中map的LinkedHashMap 能满足需要。顺便做了下面的整理。

 

   排序都是依据key来排序的。如果要依据Value来排序，需要自己来实现相关的Map类，有兴趣的可以试试看。

 

   LinkedHashMap 会保持插入时候的顺序,但是相同的key插入多次，默认以第一次插入的顺序为准，除非将accessOrder设置为true,则以最后一次插入的顺序为准

           LinkedHashMap<String,String> map=new LinkedHashMap<String,String>();
	    map.put("abc", "11");
	    map.put("bbc", "11");
	    map.put("cac", "11");
	    map.put("dbc", "11");
	    map.put("aba", "11");
	    
	    for(Map.Entry<String, String> entry:map.entrySet()){
	        System.out.println(entry.getKey() +" : "+entry.getValue());
	    }

   结果：

  abc : 11

  bbc : 11

  cac : 11

  dbc : 11

  aba : 11

 

   HashMap不保证映射的顺序，特别是它不保证该顺序恒久不变

           HashMap<String,String> map=new HashMap<String,String>();
	    map.put("abc", "11");
	    map.put("bbc", "11");
	    map.put("cac", "11");
	    map.put("dbc", "11");
	    map.put("aba", "11");
	    
	    for(Map.Entry<String, String> entry:map.entrySet()){
	        System.out.println(entry.getKey() +" : "+entry.getValue());
	    }

   结果：

   aba : 11

   cac : 11

   dbc : 11

   abc : 11

   bbc : 11

 

   TreeMap如果不实现自定义的Comparator接口，则按照自然顺序进行排序。内部基于红黑树的数据结构实现。

    

           TreeMap<String,String> map=new TreeMap<String,String>();
	    map.put("abc", "11");
	    map.put("bbc", "11");
	    map.put("cac", "11");
	    map.put("dbc", "11");
	    map.put("aba", "11");
	    
	    for(Map.Entry<String, String> entry:map.entrySet()){
	        System.out.println(entry.getKey() +" : "+entry.getValue());
	    }

   结果：

   aba : 11

   abc : 11

   bbc : 11

   cac : 11

   dbc : 11

 

   

 TreeMap<String,String> map=new TreeMap<String,String>(new Comparator<String>(){

            @Override
            public int compare(String o1, String o2) {
                return o2.compareTo(o1);
            }
	    });
	    map.put("abc", "11");
	    map.put("bbc", "11");
	    map.put("cac", "11");
	    map.put("dbc", "11");
	    map.put("aba", "11");
	    
	    for(Map.Entry<String, String> entry:map.entrySet()){
	        System.out.println(entry.getKey() +" : "+entry.getValue());
	    }

    结果：

    dbc : 11

cac : 11

bbc : 11

abc : 11

aba : 11

 

Map排序与转换的深入探索：Java与Kotlin的实现与应用
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map的排序
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本文还有配套的精品资源，点击获取 简介：Java的Map接口默认不保证元素的顺序。本文介绍如何使用TreeMap、Collections.sort()结合Entry、Stream API以及Guava库等技术手段实现Map按值排序。每种方法都有其特点，例如TreeMap提供自然排序，而Stream API则在Java 8中提供了更为简洁的方式。在选择具体方法时应考虑项目的具...
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<think>我们正在讨论Java中Map的排序方法。根据引用内容，Map的排序主要分为两种：按键排序和按值排序。同时，我们还需要了解Map的不同实现类（如HashMap、TreeMap、LinkedHashMap）在有序性上的区别。 引用[1]提到： - HashMap: 无序，基于哈希表实现。 - TreeMap: 有序，基于红黑树，可以按自然顺序或自定义比较器排序。 - LinkedHashMap: 保持插入顺序或访问顺序（LRU）。 引用[2]和[4]展示了如何对Map按值排序：将Map的entrySet转成List，然后使用Collections.sort并传入自定义比较器（按值比较），最后将排序后的List放入一个有序Map（如LinkedHashMap）中。 因此，我们可以总结如下： 一、Map的排序方法： 1. 按键排序： - 使用TreeMap：它会自动按键的自然顺序（或构造时提供的Comparator）排序。 - 示例代码： ```java Map<String, String> map = new HashMap<>(); // 添加一些键值对 Map<String, String> sortedMapByKey = new TreeMap<>(map); ``` 2. 按值排序： - 步骤： a. 将Map的entrySet转换成List。 b. 使用Collections.sort对List进行排序，自定义比较器（按值比较）。 c. 将排序后的List放入LinkedHashMap以保持顺序。 - 示例代码（Java 8之前）： ```java public static <K, V extends Comparable<? super V>> Map<K, V> sortByValue(Map<K, V> map) { List<Map.Entry<K, V>> list = new ArrayList<>(map.entrySet()); Collections.sort(list, new Comparator<Map.Entry<K, V>>() { @Override public int compare(Map.Entry<K, V> o1, Map.Entry<K, V> o2) { return o1.getValue().compareTo(o2.getValue()); // 升序 } }); Map<K, V> result = new LinkedHashMap<>(); for (Map.Entry<K, V> entry : list) { result.put(entry.getKey(), entry.getValue()); } return result; } ``` 二、Java 8及以后的按值排序方法（更简洁）： - 使用Stream API： ```java Map<String, String> sortedMap = map.entrySet().stream() .sorted(Map.Entry.comparingByValue()) // 按值升序 .collect(Collectors.toMap( Map.Entry::getKey, Map.Entry::getValue, (oldValue, newValue) -> oldValue, // 合并函数，如果有重复键，保留旧值（在按值排序中一般不会重复键冲突，但需要提供） LinkedHashMap::new // 使用LinkedHashMap保持顺序 )); ``` 三、自定义排序规则： - 无论是按键还是按值，都可以通过传入自定义的Comparator来实现。 - 例如，按键的降序： ```java // 使用TreeMap Map<String, String> sortedByKeyDesc = new TreeMap<>(Comparator.reverseOrder()); sortedByKeyDesc.putAll(map); ``` - 按值的降序： ```java // 使用Stream API Map<String, String> sortedMapDesc = map.entrySet().stream() .sorted(Map.Entry.<String, String>comparingByValue().reversed()) .collect(Collectors.toMap( Map.Entry::getKey, Map.Entry::getValue, (oldValue, newValue) -> oldValue, LinkedHashMap::new )); ``` 四、注意事项： - HashMap本身是无序的，而TreeMap在插入时就会按键排序，LinkedHashMap则保持插入或访问顺序。 - 按值排序通常需要将Map转换为List再排序，然后放入有序Map中。 五、性能考虑： - 如果经常需要按顺序访问，使用TreeMap（按键排序）更高效。 - 如果只是偶尔需要排序，使用按值排序的方法（转换List排序）即可。 下面是一个完整的示例，展示如何按键排序和按值排序（包括升序和降序）： ```java import java.util.*; import java.util.stream.Collectors; public class MapSortExample { public static void main(String[] args) { Map<String, Integer> map = new HashMap<>(); map.put("Alice", 90); map.put("Bob", 85); map.put("Charlie", 95); map.put("David", 88); // 1. 按键升序（TreeMap） Map<String, Integer> sortedByKeyAsc = new TreeMap<>(map); System.out.println("按键升序: " + sortedByKeyAsc); // 2. 按键降序（TreeMap + Comparator.reverseOrder()） Map<String, Integer> sortedByKeyDesc = new TreeMap<>(Comparator.reverseOrder()); sortedByKeyDesc.putAll(map); System.out.println("按键降序: " + sortedByKeyDesc); // 3. 按值升序（使用Stream API） Map<String, Integer> sortedByValueAsc = map.entrySet().stream() .sorted(Map.Entry.comparingByValue()) .collect(Collectors.toMap( Map.Entry::getKey, Map.Entry::getValue, (e1, e2) -> e1, LinkedHashMap::new )); System.out.println("按值升序: " + sortedByValueAsc); // 4. 按值降序（使用Stream API） Map<String, Integer> sortedByValueDesc = map.entrySet().stream() .sorted(Map.Entry.<String, Integer>comparingByValue().reversed()) .collect(Collectors.toMap( Map.Entry::getKey, Map.Entry::getValue, (e1, e2) -> e1, LinkedHashMap::new )); System.out.println("按值降序: " + sortedByValueDesc); } } ``` 输出： ``` 按键升序: {Alice=90, Bob=85, Charlie=95, David=88} 按键降序: {David=88, Charlie=95, Bob=85, Alice=90} 按值升序: {Bob=85, David=88, Alice=90, Charlie=95} 按值降序: {Charlie=95, Alice=90, David=88, Bob=85} ``` 六、引用说明： 根据引用[1]和[2]，我们了解到Map的几种实现类的有序性，以及按值排序的方法。引用[4]提供了一个按值排序的通用方法（使用List和Collections.sort），我们在此基础上结合Java 8的Stream API给出了更现代的写法。 相关问题： §§相关问题§§ 1. Java中HashMap和TreeMap的主要区别是什么？ 2. 如何在Java中实现Map的按值排序（使用Java 8 Stream）？ 3. 如何对Map的键使用自定义对象？需要注意什么？ </think> ### Java中Map排序方法详解 在Java中，Map的排序主要分为**按键排序**和**按值排序**两种方式。根据Map实现类的特性不同，排序方法也有所差异。以下是详细实现方法： #### 一、Map实现类的有序性区别 | 实现类 | 有序性 | 排序原理 | |--------------|---------------------------|-----------------------------| | `HashMap` | 无序 | 基于哈希桶，遍历顺序不固定 | | `TreeMap` | 按键自然排序 | 红黑树结构，自动排序[^1] | | `LinkedHashMap` | 保持插入/访问顺序 | 双向链表维护顺序 | #### 二、按键排序方法 1. **使用TreeMap自动排序** ```java Map<String, Integer> map = new HashMap<>(); map.put("Orange", 5); map.put("Apple", 3); map.put("Banana", 2); // 按键升序排序 Map<String, Integer> sortedMap = new TreeMap<>(map); System.out.println(sortedMap); // {Apple=3, Banana=2, Orange=5} // 按键降序排序 Map<String, Integer> reverseMap = new TreeMap<>(Comparator.reverseOrder()); reverseMap.putAll(map); System.out.println(reverseMap); // {Orange=5, Banana=2, Apple=3} ``` 2. **自定义排序规则** ```java // 按字符串长度排序 Map<String, Integer> customSort = new TreeMap<>( (s1, s2) -> s1.length() - s2.length() ); customSort.putAll(map); System.out.println(customSort); // {Apple=3, Orange=5, Banana=2} ``` #### 三、按值排序方法 1. **传统方法（Java 8之前）** ```java List<Map.Entry<String, Integer>> list = new ArrayList<>(map.entrySet()); Collections.sort(list, new Comparator<Map.Entry<String, Integer>>() { public int compare(Map.Entry<String, Integer> o1, Map.Entry<String, Integer> o2) { return o1.getValue() - o2.getValue(); // 按值升序 } }); Map<String, Integer> result = new LinkedHashMap<>(); for (Map.Entry<String, Integer> entry : list) { result.put(entry.getKey(), entry.getValue()); } System.out.println(result); // {Banana=2, Apple=3, Orange=5} ``` 2. **Java 8 Stream API方法** ```java Map<String, Integer> sortedByValue = map.entrySet().stream() .sorted(Map.Entry.comparingByValue()) // 按值升序 .collect(Collectors.toMap( Map.Entry::getKey, Map.Entry::getValue, (oldVal, newVal) -> oldVal, LinkedHashMap::new // 保持排序顺序 )); System.out.println(sortedByValue); // {Banana=2, Apple=3, Orange=5} // 按值降序 Map<String, Integer> reverseByValue = map.entrySet().stream() .sorted(Map.Entry.<String, Integer>comparingByValue().reversed()) .collect(Collectors.toMap(...)); // 同上 ``` #### 四、复合排序（键值组合） ```java // 先按值降序，值相同按键升序 Map<String, Integer> complexSort = map.entrySet().stream() .sorted(Map.Entry .<String, Integer>comparingByValue().reversed() .thenComparing(Map.Entry.comparingByKey()) ) .collect(Collectors.toMap(...)); ``` #### 五、性能比较 | 方法 | 时间复杂度 | 适用场景 | |---------------|----------|----------------------------| | `TreeMap` | O(n log n) | 需要频繁按键排序 | | `LinkedHashMap` | O(n) | 需要保持插入顺序 | | Stream排序 | O(n log n) | 需要复杂排序逻辑 | > **最佳实践**： > - 需要自动排序 → 使用`TreeMap` > - 需要保持插入顺序 → 使用`LinkedHashMap` > - 需要按值排序 → 使用Stream API + `LinkedHashMap` > - 大数据量排序 → 避免频繁创建中间集合 #### 六、注意事项 1. 排序时需处理`null`值（`Comparator.nullsFirst()`） 2. 自定义对象作为键时需重写`equals()`和`hashCode()` 3. 多线程环境使用`ConcurrentSkipListMap`替代`TreeMap`
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