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算法 Arrays.sort()函数自定义排序（Comparator 接口）

news 来源：原创 2025/5/30 20:32:39

Arrays.sort() 的核心功能是对数组元素进行原地排序（即直接修改原数组），支持以下两种排序方式：

自然排序：适用于实现了 Comparable 接口的元素（如 Integer, String, Date 等）
自定义排序：通过传入 Comparator 接口的实现类，自定义排序规则

常见的重载形式：

// 自然排序（要求元素实现 Comparable 接口）
public static void sort(int[] a)
public static void sort(Object[] a)// 自定义排序（通过 Comparator 接口）
public static <T> void sort(T[] a, Comparator<? super T> c)// 对部分元素排序（fromIndex 到 toIndex-1）
public static void sort(int[] a, int fromIndex, int toIndex)

一、Comparator 接口的基本定义:

@FunctionalInterface
public interface Comparator<T> {// 比较两个对象，返回值决定顺序int compare(T o1, T o2);// 默认方法（Java 8+新增）default Comparator<T> reversed() { ... }default Comparator<T> thenComparing(Comparator<? super T> other) { ... }// 更多默认方法用于组合比较器
}

compare 方法返回值：
- 负数：表示 o1 应排在 o2 前面
- 0：表示 o1 和 o2 相等
- 正数：表示 o1 应排在 o2 后面

二、四种核心使用方式

1. 匿名内部类实现（最经典方式）

String[] names = {"Alice", "Bob", "Charlie", "David"};// 按字符串长度升序排序
Arrays.sort(names, new Comparator<String>() {@Overridepublic int compare(String s1, String s2) {return s1.length() - s2.length();}
});
// 排序后：["Bob", "Alice", "David", "Charlie"]

2. Lambda 表达式（Java 8 + 推荐方式）

// 按字符串长度降序
Arrays.sort(names, (s1, s2) -> s2.length() - s1.length());// 按字母倒序（忽略大小写）
Arrays.sort(names, (s1, s2) -> s2.compareToIgnoreCase(s1));

3. 方法引用

// 按字符串自然顺序排序（等同于 Comparator.naturalOrder()）
Arrays.sort(names, String::compareTo);// 按整数升序排序
Integer[] nums = {5, 3, 8, 1};
Arrays.sort(nums, Integer::compare);

4. 使用预定义比较器（Java 8 + 内置方法）

// 自然顺序（升序）
Comparator<String> natural = Comparator.naturalOrder();// 逆序（降序）
Comparator<String> reversed = Comparator.reverseOrder();// 按字符串长度排序
Comparator<String> byLength = Comparator.comparingInt(String::length);// 使用示例
Arrays.sort(names, byLength.reversed()); // 按长度降序

以实现的寻找距离原点最近的 k 个点的算法为例：

输入：二维平面上的点坐标数组points（每个点用 [x,y] 表示），以及整数 k
输出：距离原点 (0,0) 欧几里得距离最近的 k 个点

public int[][] kClosest(int[][] points, int k) {// 对points数组进行排序，自定义比较器按距离从小到大排列Arrays.sort(points, new Comparator<int[]>() {public int compare(int[] point1, int[] point2) {// 计算两个点到原点的距离平方差return (point1[0] * point1[0] + point1[1] * point1[1]) - (point2[0] * point2[0] + point2[1] * point2[1]);}});// 返回排序后的前k个元素return Arrays.copyOfRange(points, 0, k);
}