程序兵法:Java String 源码的排序算法(一)

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这是泥瓦匠的第103篇原创

《系统进程兵法:Java String 源码的排序算法(一)》

文章工程:

* JDK 1.8

* 工程名:algorithm-core-learning # StringComparisonDemo

* 工程地址:https://github.com/JeffLi1993/algorithm-core-learning

一、前言

Q:你这人 是选着问题报告 ?

选着问题报告 ,是假设一组 N 个数,要选着其中第 K 个最大值者。比如 A 与 B 对象都要哪个更大?又比如:要考虑从一点数组中找出最大项?

避免选着问题报告 ,都要对象有个能力,即比较任意有有有两个对象,并选着哪个大,哪个小而是相等。找出最大项问题报告 的避免土法律辦法 ,我希望依次用对象的比较(Comparable)能力,循环对象列表,一次就能避免。

非要 JDK 源码怎么能不能实现比较(Comparable)能力的呢?

二、java.lang.Comparable 接口

Comparable 接口,从 JDK 1.2 版本有的是了,历史算悠久。Comparable 接口强制了实现类对象列表的排序。其排序称为自然顺序,其 compareTo 土法律辦法 ,称为自然比较法。

该接口非要一有有有两个土法律辦法  public int compareTo(T o); ,能非要看出

  • 入参 T o :实现该接口类,传入对应的要被比较的对象
  • 返回值 int:正数、负数和 0 ,代表大于、小于和等于

对象的集合列表(Collection List)而是数组(arrays) ,有的是对应的工具类能非要方便的使用:

  • java.util.Collections#sort(List) 列表排序
  • java.util.Arrays#sort(Object[]) 数组排序

那 String 对象怎么能不能被比较的?

三、String 源码中的算法

String 源码中能非要看了 String JDK 1.0 有的是了。非要应该是 JDK 1.2 的以前,String 类实现了 Comparable 接口,而是传入都要被比较的对象是 String。对象如图:

String 是一有有有两个 final 类,无法从 String 扩展新的类。从 114 行,能非要看出字符串的存储型态是字符(Char)数组。先能非要看看一有有有两个字符串比较案例,代码如下:



运行结果如下:

0
-1
-2
-1
-32
-2049

能非要看出, compareTo 土法律辦法 是按字典顺序比较有有有两个字符串。具体比较规则能非要看代码注释。比较规则如下:

  • 字符串的每个字符完整版一样,返回 0
  • 字符串前面主次的每个字符完整版一样,返回:上面而是有有有两个字符串长度差
  • 字符串前面主次的每个字符所处不一样,返回:出显不一样的字符 ASCII 码的差值
    • 中文比较返回对应的 Unicode 编码值(Unicode 包含 ASCII)
    • foo 的 ‘C’ 字符 ASCII 码值为 67
    • bar04 的 ‘D’ 字符 ASCII 码值为 68。
    • foo.compareTo(bar04),返回 67 – 68 = -1
    • 常见字符 ASCII 码,如图所示

再看看 String 的 compareTo 土法律辦法 怎么能不能实现字典顺序的。源码如图:

源码解析如下:

  • 第 1156 行:获取当前字符串和而是字符串,长度较小的长度值 lim
  • 第 1161 行:而是 lim 大于 0 (较小的字符串非空),则刚结束了了比较
  • 第 1164 行:当前字符串和而是字符串,依次字符比较。而是不相等,则返回两字符的 Unicode 编码值的差值
  • 第 1169 行:当前字符串和而是字符串,依次字符比较。而是均相等,则返回有有有两个字符串长度的差值

而是要排序,肯定先有比较能力,即实现 Comparable 接口。而是实现此接口的对象列表(和数组)能非要通过 Collections.sort(和 Arrays.sort)进行排序。

还有 TreeSet 使用树型态实现(红黑树),集合中的元素进行排序。其中排序而是实现 Comparable 此接口

另外,而是非要实现 Comparable 接口,使用排序时,会抛出 java.lang.ClassCastException 异常。完整版看《Java 集合:三、HashSet,TreeSet 和 LinkedHashSet比较》https://www.bysocket.com/archives/195

四、小结

上面也说到,你这人 比较随便说说有一定的弊端:

  • 默认 compareTo 不忽略字符大小写。而是都要忽略,则重新自定义 compareTo 土法律辦法
  • 无法进行二维的比较决策。比如判断 2 * 1 矩形和 3 * 3 矩形,哪个更大?
  • 比如一点类无法实现该接口。一有有有两个 final 类,也无法扩展新的类。其有的是避免方案:函数对象(Function Object)

土法律辦法 参数:定义一有有有两个非要数据非要土法律辦法 的类,并传递该类的实例。一有有有两个函数通过将其上放去一有有有两个对象内部人员而被传递。你这人 对象通常叫做函数对象(Funtion Object)

在接口土法律辦法 设计中, T execute(Callback callback) 参数中使用 callback 类似于。比如在 Spring 源码中,能非要看出而是设计是:聚合优先于继承而是实现。而是能非要减少而是继承而是实现。类似于 SpringJdbcTemplate 场景设计,能非要考虑到你这人 Callback 设计实现。

代码示例

本文示例读者能非要通过查看下面仓库的中: StringComparisonDemo 字符串比较案例案例:

  • Github:https://github.com/JeffLi1993/algorithm-core-learning
  • Gitee:https://gitee.com/jeff1993/algorithm-core-learning

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参考资料

  • 《数据型态与算法分析:Java语言描述(原书第3版)》
  • https://en.wikipedia.org/wiki/Unicode
  • https://www.cnblogs.com/vamei/tag/%E7%AE%97%E6%B3%95/
  • https://www.bysocket.com/archives/2314/algorithm

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