Java Collections.sort 方法
上次修改时间：2025 年 4 月 20 日
Collections.sort 方法是 Java 的 java.util.Collections 类中的一个实用方法。它提供了对 List 中的元素进行排序的功能。该方法有两种变体：一种根据自然顺序排序，另一种使用 Comparator。
排序是编程中的一项基本操作。Collections.sort 方法为 List 提供了高效的排序算法。它使用一种改进的归并排序算法，提供 n log(n) 的性能。
Collections.sort 概述
Collections.sort 方法将指定的列表按升序排序。元素必须实现 Comparable 接口才能进行自然排序。或者，您可以提供一个 Comparator 用于自定义排序。
排序是稳定的，这意味着相等的元素不会被重新排序。该方法在原地操作，修改原始列表。对于不可变列表，它会抛出 UnsupportedOperationException。
使用 Collections.sort 的基本排序
此示例演示了 Collections.sort 的最简单用法。我们创建一个 String 列表并按自然顺序对它们进行排序。String 实现了 Comparable 接口，因此不需要额外的配置。
package com.zetcode;
import java.util.Arrays;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
public class BasicSortExample {
public static void main(String[] args) {
List<String> names = Arrays.asList(
"John", "Adam", "Jane", "Peter", "Mary"
);
System.out.println("Before sorting: " + names);
Collections.sort(names);
System.out.println("After sorting: " + names);
}
}
此代码创建一个名称列表并按字母顺序对其进行排序。输出显示了排序前后的列表。由于它使用 String 的自然顺序，因此排序区分大小写。
Collections.sort 方法会修改原始列表。如果您需要保留原始顺序，请在排序之前创建一个副本。
排序自定义对象
要在 Java 中对自定义对象进行排序，您可以实现 Comparable 接口以进行自然排序，或者提供自定义 Comparator 以进行特定排序逻辑。此示例演示了 Person 记录实现 Comparable，以根据 name 字段定义自然顺序。
package com.zetcode;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
record Person(String name, int age) implements Comparable<Person> {
@Override
public int compareTo(Person other) {
return this.name.compareTo(other.name);
}
}
public class CustomObjectSort {
public static void main(String[] args) {
List<Person> people = new ArrayList<>();
people.add(new Person("John", 25));
people.add(new Person("Adam", 30));
people.add(new Person("Jane", 22));
System.out.println("Before sorting: " + people);
Collections.sort(people);
System.out.println("After sorting: " + people);
}
}
Person 记录重写了 compareTo 方法，委托给 String 的 compareTo 方法以按字母顺序对名称进行排序。Collections.sort 方法使用此自然顺序按名称升序排列 Person 对象。
输出显示了按名称字母顺序排序的列表，如自然顺序所定义。当对象具有固有的或“默认”排序顺序时，实现 Comparable 接口是一种清晰有效的做法，这使得代码更易于理解和维护。
使用 Comparator 排序
当您无法修改类或需要不同的排序顺序时，请使用 Comparator。此示例演示了如何使用 Comparator 按年龄对 Person 进行排序。
package com.zetcode;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.Comparator;
import java.util.List;
record Person(String name, int age) {}
public class ComparatorSort {
public static void main(String[] args) {
List<Person> people = new ArrayList<>();
people.add(new Person("John", 25));
people.add(new Person("Adam", 30));
people.add(new Person("Jane", 22));
System.out.println("Original order: " + people);
// Sort by age using Comparator
Collections.sort(people, Comparator.comparingInt(Person::age));
System.out.println("Sorted by age: " + people);
}
}
此示例使用一个比较器按年龄排序，使用方法引用 Comparator.comparingInt(Person::age) 创建。与匿名实现不同，这种方法利用了现代 Java 函数式编程，以实现简洁易读的代码。通过直接引用 age 字段，比较被简化，并避免了手动实现 compare 方法。
输出显示了按年龄升序排序的列表。这演示了比较器的灵活性，比较器特别适用于自定义排序逻辑，包括处理多个标准或动态排序。
用于排序的 Lambda 表达式
Lambda 表达式简化了 Comparator 的创建。此示例演示了如何将 lambda 与 Collections.sort 一起使用以实现简洁的代码。
package com.zetcode;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.Comparator;
import java.util.List;
record Person(String name, int age) {}
public class LambdaSort {
public static void main(String[] args) {
List<Person> people = new ArrayList<>();
people.add(new Person("John", 25));
people.add(new Person("Adam", 30));
people.add(new Person("Jane", 22));
System.out.println("Original order: " + people);
// Sort by name using lambda
Collections.sort(people, Comparator.comparing(Person::name));
System.out.println("Sorted by name: " + people);
// Sort by age using lambda
Collections.sort(people, Comparator.comparingInt(Person::age));
System.out.println("Sorted by age: " + people);
}
}
Lambda 表达式使 Comparator 代码更加简洁。第一个排序使用 lambda 比较名称。第二个排序比较年龄，每行代码只需要一行。
输出演示了两种排序顺序。当您需要在应用程序的不同部分中使用多个排序标准时，lambda 表达式特别有用。
反向排序
Collections.sort 可以使用 Comparator.reverseOrder 或 Collections.reverseOrder 按相反的顺序排序。此示例演示了这两种方法。
package com.zetcode;
import java.util.Arrays;
import java.util.Collections;
import java.util.Comparator;
import java.util.List;
public class ReverseSort {
public static void main(String[] args) {
List<String> names = Arrays.asList(
"John", "Adam", "Jane", "Peter", "Mary"
);
System.out.println("Original order: " + names);
// Natural order sort
Collections.sort(names);
System.out.println("Natural order: " + names);
// Reverse order using reverseOrder()
Collections.sort(names, Collections.reverseOrder());
System.out.println("Reverse order: " + names);
// Alternative reverse sort
names.sort(Comparator.reverseOrder());
System.out.println("Alternative reverse: " + names);
}
}
此示例首先按自然顺序对名称进行排序，然后反转顺序。Collections.reverseOrder 返回一个 Comparator，它会反转自然顺序。另一种方法是直接使用 List 的 sort 方法。
输出显示了每个排序步骤。反向排序对于以降序显示数据（例如首先显示最高分数）很有用。
使用多个条件的排序
对于具有多个字段的复杂排序，请使用 Comparator 链。此示例使用 thenComparing 按名称然后按年龄对 Person 进行排序。
package com.zetcode;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.Comparator;
import java.util.List;
record Person(String name, int age) {
}
public class MultiCriteriaSort {
public static void main(String[] args) {
List<Person> people = new ArrayList<>();
people.add(new Person("John", 25));
people.add(new Person("Adam", 30));
people.add(new Person("Jane", 22));
people.add(new Person("Adam", 25));
System.out.println("Original order: " + people);
// Sort by name then age
Collections.sort(people, Comparator
.comparing(Person::name)
.thenComparingInt(Person::age)
);
System.out.println("Sorted by name then age: " + people);
}
}
此示例使用 Java 8 的 Comparator.comparing 和 thenComparing 方法。首先，它按名称排序，然后按年龄对具有相同名称的人进行排序。方法引用使代码更具可读性。
输出显示了主要按名称排序，其次按年龄排序的列表。当处理复杂的排序要求时，此技术至关重要。
不区分大小写的排序
对于不区分大小写的字符串排序，请使用 String.CASE_INSENSITIVE_ORDER 或自定义 Comparator。此示例演示了这两种方法。
package com.zetcode;
import java.util.Arrays;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
public class CaseInsensitiveSort {
public static void main(String[] args) {
List<String> words = Arrays.asList(
"apple", "Orange", "banana", "PEAR", "Grape"
);
System.out.println("Original order: " + words);
// Case-sensitive sort (natural order)
Collections.sort(words);
System.out.println("Case-sensitive sort: " + words);
// Case-insensitive sort using String.CASE_INSENSITIVE_ORDER
Collections.sort(words, String.CASE_INSENSITIVE_ORDER);
System.out.println("Case-insensitive sort: " + words);
// Alternative using lambda
Collections.sort(words, String::compareToIgnoreCase);
System.out.println("Lambda case-insensitive: " + words);
}
}
该示例首先显示区分大小写的排序，其中大写字母排在小写字母之前。然后它演示了使用 String 的内置 Comparator 和带有 compareToIgnoreCase 的 lambda 的不区分大小写的排序。
输出清楚地显示了区分大小写和不区分大小写的排序之间的区别。不区分大小写的排序通常是用户在应用程序中期望的。
来源
在本文中，我们深入探讨了 Java 的 Collections.sort 方法。我们涵盖了基本排序、自定义对象、Comparators、lambdas、反向排序、多条件排序和大小写敏感性。掌握这些技术对于有效的 Java 开发至关重要。
作者
列出所有Java教程。