java中的排序方法

在 Java 中，排序是一个非常常见的操作。Java 提供了多种排序方法，适用于不同的数据类型和场景。下面我们系统、全面地介绍 Java 中的排序方法，包括：

• 数组排序
• 集合排序
• 自定义排序
• 并行排序
• Lambda 表达式排序
• 稳定性与算法原理

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🧱 一、Java 排序的核心方式（4 大类）

类别	适用对象	主要方法
1. Arrays.sort()	数组（基本类型、对象数组）	Arrays.sort(arr)
2. Collections.sort()	集合（List）	Collections.sort(list)
3. List.sort()	List 接口自带	list.sort(comparator)
4. Stream.sorted()	流式处理	stream.sorted()

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📌 二、详细用法与示例

✅ 1. Arrays.sort() —— 排序数组

(1) 基本类型数组（升序）

int[] arr = {5, 2, 8, 1, 9};
Arrays.sort(arr);
System.out.println(Arrays.toString(arr)); // [1, 2, 5, 8, 9]

⚠️ 基本类型（int[], double[], char[] 等）不支持逆序，需手动处理。

(2) 对象数组（如 String[]）

String[] names = {"Alice", "Bob", "Charlie"};
Arrays.sort(names); // 按字典序
System.out.println(Arrays.toString(names)); // [Alice, Bob, Charlie]

(3) 自定义排序（使用 Comparator）

Integer[] nums = {5, 2, 8, 1, 9};
// 降序排列
Arrays.sort(nums, Comparator.reverseOrder());
System.out.println(Arrays.toString(nums)); // [9, 8, 5, 2, 1]// 按绝对值排序
Integer[] arr = {-3, -1, 4, 2};
Arrays.sort(arr, (a, b) -> Integer.compare(Math.abs(a), Math.abs(b)));
System.out.println(Arrays.toString(arr)); // [-1, 2, -3, 4]

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✅ 2. Collections.sort() —— 排序 List 集合

List<String> list = Arrays.asList("Charlie", "Alice", "Bob");
Collections.sort(list);
System.out.println(list); // [Alice, Bob, Charlie]// 降序
Collections.sort(list, Comparator.reverseOrder());

✅ 适用于 ArrayList, LinkedList 等实现了 List 接口的集合。

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✅ 3. List.sort() —— List 自带排序（推荐）

List<Person> people = new ArrayList<>();
people.add(new Person("Alice", 25));
people.add(new Person("Bob", 30));
people.add(new Person("Charlie", 20));// 按年龄排序
people.sort(Comparator.comparing(Person::getAge));
System.out.println(people);

✅ 这是 Java 8+ 推荐方式，更简洁。

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✅ 4. Stream.sorted() —— 流式排序（函数式编程）

List<String> sorted = list.stream().sorted() // 升序.collect(Collectors.toList());// 按长度排序
List<String> byLength = list.stream().sorted(Comparator.comparing(String::length)).collect(Collectors.toList());// 逆序
List<String> reversed = list.stream().sorted(Comparator.reverseOrder()).collect(Collectors.toList());

✅ 优势：链式调用、延迟执行、可组合过滤等操作。

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🎯 三、自定义对象排序（实现 Comparable 或 Comparator）

方式 1：实现 Comparable 接口（自然排序）

public class Person implements Comparable<Person> {private String name;private int age;@Overridepublic int compareTo(Person other) {return Integer.compare(this.age, other.age); // 按年龄排序}
}

List<Person> list = ...;
Collections.sort(list); // 自动按 age 排序

方式 2：使用 Comparator（更灵活）

// 按姓名排序
list.sort(Comparator.comparing(Person::getName));// 多字段排序：先按年龄，再按姓名
list.sort(Comparator.comparing(Person::getAge).thenComparing(Person::getName));

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🔁 四、逆序（降序）排序方法

方法	示例
Comparator.reverseOrder()	list.sort(Comparator.reverseOrder())
Collections.reverseOrder()	Collections.sort(list, Collections.reverseOrder())
reversed()	Comparator.comparing(Person::getAge).reversed()

list.sort(Comparator.comparing(Person::getAge).reversed()); // 年龄从大到小

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⚡ 五、并行排序（Java 8+）

适用于大数据量排序，利用多核 CPU。

int[] largeArray = new int[1_000_000];
// 填充数据...// 并行排序（基本类型）
Arrays.parallelSort(largeArray);// 并行排序（对象）
Person[] persons = ...;
Arrays.parallelSort(persons, Comparator.comparing(Person::getAge));

✅ 原理：使用 并行归并排序（Parallel Merge Sort）

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🧮 六、排序算法原理（Java 内部实现）

Java 的排序算法根据数据类型和大小自动选择：

类型	算法	特点
int[], long[] 等基本类型	双轴快排（Dual-Pivot Quicksort）	快，但不稳定
Integer[], String[] 等对象数组	TimSort（归并 + 插入）	稳定，适合部分有序数据
小数组（< 47）	插入排序	简单高效
极大数据	并行归并排序	利用多线程

✅ TimSort 是 Python 和 Java 集合排序的默认算法，稳定且性能优秀。

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📊 七、稳定性对比

方法	是否稳定
Arrays.sort(Object[])	✅ 是（TimSort）
Arrays.sort(int[])	❌ 否（双轴快排）
Collections.sort()	✅ 是
List.sort()	✅ 是
Stream.sorted()	✅ 是

✅ 稳定排序：相等元素的相对位置不变。

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🚫 八、注意事项

1. null 值处理：

   • Comparator.nullsFirst() / nullsLast()

   list.sort(Comparator.comparing(Person::getName, Comparator.nullsLast(String::compareTo)));
   

2. 不可变集合排序：

   • 先 stream().sorted().collect() 生成新集合

3. 性能建议：

   • 小数据量：sort()
   • 大数据量：parallelSort()
   • 频繁排序：考虑使用 TreeSet 或 PriorityQueue

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✅ 九、总结：Java 排序方法一览表

方法	适用对象	是否稳定	是否支持 Lambda	推荐场景
Arrays.sort(arr)	数组	基本类型 ❌，对象 ✅	✅	通用数组排序
Collections.sort(list)	List	✅	✅	集合排序（传统）
list.sort(comp)	List	✅	✅	推荐，Java 8+
stream.sorted()	Stream	✅	✅	流式处理、链式调用
Arrays.parallelSort()	大数组	对象 ✅	✅	大数据并行排序

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🎁 十、一句话口诀

小数组用 sort，大数组用 parallelSort；
集合用 list.sort()，流式用 stream.sorted()；
自定义排序靠 Comparator，多字段用 thenComparing。

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