Java ArrayList集合排序：升序和降序

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• 对ArrayList进行排序的不同方法
• 对元素强制执行排序顺序
• 按自然（升序）顺序对数组列表进行排序
• 使用 Collection.sort() 对数组列表进行排序
• 使用 Java 8 流对数组列表进行排序
• 总结

学习使用 ArrayList.sort()、Collections.sort()、Comparator 接口和 Java 8 Streams 在 Java 中对 ArrayList 进行排序。我们可以使用相同的方法进行自然排序，也可以对存储在 ArrayList 中的元素进行反向排序。

对ArrayList进行排序的不同方法

ArrayList是一个有序和未排序的元素集合，是Java集合框架的一部分，类似于其他类，如LinkedList或HashSet。默认情况下，添加到 ArrayList 中的元素按插入顺序存储。

当我们需要对 ArrayList 中的元素进行排序时，我们可以使用以下技术：

默认情况下，上述所有方法都按自然顺序（即升序）对元素进行排序。我们可以使用自定义排序来提供自定义顺序的比较器实例，例如 Collections.reverseOrder() 用于元素的反向顺序。

对元素强制执行排序顺序

对于任何需要按自然顺序存储和排序的对象，在不使用比较器的情况下，我们必须实现 Comparable 接口并编写逻辑来比较两个实例。为了演示排序示例，我们将存储 Task 的实例。

当然，排序顺序按 id 字段对任务进行排序。

public record Task(long id, String name, boolean status)
    implements Comparable<Task> {
  @Override
  public int compareTo(Task other) {
    return Long.compare(other.id, this.id);
  }
}

对于自定义排序，我们可以创建具有 适当的排序逻辑 .例如，我们可以按名称字段对任务进行排序。当元素（要存储在列表中）未实现可比较接口时，比较器很有用。

Comparator<Task> nameSorter = Comparator.comparing(Task::name);
Comparator<E> reverseSorter = Comparator.reverseOrder();

最后，方便演示，我们将创建一个包含 5 个任务的数组列表，如下所示：

//Create ArrayList
ArrayList<Task> arrayList = new ArrayList<>();
//Add items
arrayList.add(new Task(1, \"One\", true));
arrayList.add(new Task(2, \"Two\", false));
arrayList.add(new Task(3, \"Three\", true));
arrayList.add(new Task(4, \"Four\", false));
arrayList.add(new Task(5, \"Five\", true));

按自然（升序）顺序对数组列表进行排序

sort() 是 List 接口的一部分，自 Java 8 以来已在 ArrayList 类中实现。它需要一个用于强制排序顺序的比较器实例。

请注意，ArrayList.sort() 方法执行就地排序，即它修改原始列表。

arrayList.sort(Comparator.naturalOrder());

程序输出：

[
  Task[id=1, name=One, status=true],
  Task[id=2, name=Two, status=false],
  Task[id=3, name=Three, status=true],
  Task[id=4, name=Four, status=false],
  Task[id=5, name=Five, status=true]
]

要以相反的顺序排序，我们可以使用 Comparator.reverseOrder()，它返回一个比较器，该比较器强加与自然排序相反。

arrayList.sort(Comparator.reverseOrder());

程序输出：

[
  Task[id=5, name=Five, status=true],
  Task[id=4, name=Four, status=false],
  Task[id=3, name=Three, status=true],
  Task[id=2, name=Two, status=false],
  Task[id=1, name=One, status=true]
]

同样，我们也可以使用自定义比较器应用自定义排序。

arrayList.sort(Comparator.comparing(Task::name));

程序输出按名称排序顺序打印任务。

[
  Task[id=5, name=Five, status=true],
  Task[id=4, name=Four, status=false],
  Task[id=1, name=One, status=true],
  Task[id=3, name=Three, status=true],
  Task[id=2, name=Two, status=false]
]

使用 Collection.sort() 对数组列表进行排序

Collection.sort() 的工作方式与 List.sort() 非常相似。事实上，在内部，它使用 list.sort() 方法，因此建议使用 List.sort() 代替 Collections.sort()。

public static <T> void sort(List<T> list, Comparator<? super T> c) {
    list.sort(c);
}

出于参考目的，让我们看看使用 Collections.sort() 方法的代码示例：

//自然排序
Collections.sort(arrayList);
//反向排序
Collections.sort(arrayList, Comparator.reverseOrder());
//自定义排序
Collections.sort(arrayList, Comparator.comparing(Task::name));

使用 Java 8 流对数组列表进行排序

使用 Java 流提供了对同一语句中的排序元素应用其他中间操作的机会。

当我们不想修改原始数组列表，而是临时对列表进行排序并对排序的元素执行一些操作时，流会更加有用。

//自然排序
List<Task> sortedList = arrayList.stream().sorted().toList();
//反向排序
List<Task> sortedList = arrayList.stream().sorted(Comparator.reverseOrder()).toList();

下面的示例将筛选操作与流元素上的排序操作组合在一起。它仅选择活动任务，按名称对任务进行排序，并在新列表中收集元素。

//Sorting with filtering
List<Task> list = arrayList.stream()
  .filter(t -> t.status())
  .sorted(Comparator.comparing(Task::name))
  .toList();

程序输出：

[ Task[id=5, name=Five, status=true],
  Task[id=1, name=One, status=true],
  Task[id=3, name=Three, status=true]
]

总结

总之，我们可以说在大多数情况下对数组列表进行排序既简单又容易。对于特定情况，最好了解要求并使用定制的解决方案：

• 实现可比较接口进行自然排序，并使用比较器实例进行自定义和反向排序
• 如果我们想修改原始集合，请使用 List.sort()
• 如果我们不想修改原始集合，请使用Stream
• 使用 Collections.sort() 没有任何额外好处，因此可以忽略