如何使用自定义比较器对整数数组进行排序？

Question

我需要使用自定义比较器对整数数组进行排序，但 Java 的库没有为带有比较器的整数提供排序功能（比较器只能用于对象）。有什么简单的方法可以做到这一点？

Answer 1

如果您对性能和减少途中创建的对象数量感兴趣，请考虑使用来自eclipse collections 的实现。

它使用自定义IntComparator，它对原语进行操作，因此不需要装箱。

Answer 2

Java 8：

Arrays.stream(new int[]{10,4,5,6,1,2,3,7,9,8}).boxed().sorted((e1,e2)-> e2-e1).collect(Collectors.toList());

Answer 3

这里有一些代码（它实际上不是我最初认为的 Timsort，但它确实工作得很好）可以在没有任何装箱/拆箱的情况下完成这个技巧。在我的测试中，它的运行速度比使用 Collections.sort 和数组周围的 List 包装器快 3-4 倍。

// This code has been contributed by 29AjayKumar 
// from: https://www.geeksforgeeks.org/sort/

static final int sortIntArrayWithComparator_RUN = 32; 

// this function sorts array from left index to  
// to right index which is of size atmost RUN  
static void sortIntArrayWithComparator_insertionSort(int[] arr, IntComparator comparator, int left, int right) { 
    for (int i = left + 1; i <= right; i++)  
    { 
        int temp = arr[i]; 
        int j = i - 1; 
        while (j >= left && comparator.compare(arr[j], temp) > 0)
        { 
            arr[j + 1] = arr[j]; 
            j--; 
        } 
        arr[j + 1] = temp; 
    } 
} 

// merge function merges the sorted runs  
static void sortIntArrayWithComparator_merge(int[] arr, IntComparator comparator, int l, int m, int r) { 
    // original array is broken in two parts  
    // left and right array  
    int len1 = m - l + 1, len2 = r - m; 
    int[] left = new int[len1]; 
    int[] right = new int[len2]; 
    for (int x = 0; x < len1; x++)  
    { 
        left[x] = arr[l + x]; 
    } 
    for (int x = 0; x < len2; x++)  
    { 
        right[x] = arr[m + 1 + x]; 
    } 

    int i = 0; 
    int j = 0; 
    int k = l; 

    // after comparing, we merge those two array  
    // in larger sub array  
    while (i < len1 && j < len2)  
    { 
        if (comparator.compare(left[i], right[j]) <= 0)
        { 
            arr[k] = left[i]; 
            i++; 
        } 
        else 
        { 
            arr[k] = right[j]; 
            j++; 
        } 
        k++; 
    } 

    // copy remaining elements of left, if any  
    while (i < len1) 
    { 
        arr[k] = left[i]; 
        k++; 
        i++; 
    } 

    // copy remaining element of right, if any  
    while (j < len2)  
    { 
        arr[k] = right[j]; 
        k++; 
        j++; 
    } 
} 

// iterative sort function to sort the  
// array[0...n-1] (similar to merge sort)  
static void sortIntArrayWithComparator(int[] arr, IntComparator comparator) { sortIntArrayWithComparator(arr, lIntArray(arr), comparator); }
static void sortIntArrayWithComparator(int[] arr, int n, IntComparator comparator) { 
    // Sort individual subarrays of size RUN  
    for (int i = 0; i < n; i += sortIntArrayWithComparator_RUN)  
    { 
        sortIntArrayWithComparator_insertionSort(arr, comparator, i, Math.min((i + 31), (n - 1))); 
    } 

    // start merging from size RUN (or 32). It will merge  
    // to form size 64, then 128, 256 and so on ....  
    for (int size = sortIntArrayWithComparator_RUN; size < n; size = 2 * size)  
    { 
          
        // pick starting point of left sub array. We  
        // are going to merge arr[left..left+size-1]  
        // and arr[left+size, left+2*size-1]  
        // After every merge, we increase left by 2*size  
        for (int left = 0; left < n; left += 2 * size)  
        { 
              
            // find ending point of left sub array  
            // mid+1 is starting point of right sub array  
            int mid = Math.min(left + size - 1, n - 1);
            int right = Math.min(left + 2 * size - 1, n - 1); 

            // merge sub array arr[left.....mid] &  
            // arr[mid+1....right]  
            sortIntArrayWithComparator_merge(arr, comparator, left, mid, right); 
        } 
    } 
}

static int lIntArray(int[] a) {
  return a == null ? 0 : a.length;
}

static interface IntComparator {
  int compare(int a, int b);
}

Answer 4

您不需要外部库：

Integer[] input = Arrays.stream(arr).boxed().toArray(Integer[]::new);
Arrays.sort(input, (a, b) -> b - a); // reverse order
return Arrays.stream(input).mapToInt(Integer::intValue).toArray();

Answer 5

如果您不想复制数组（假设它非常大），您可能需要创建一个可用于排序的包装器List<Integer>：

final int[] elements = {1, 2, 3, 4};
List<Integer> wrapper = new AbstractList<Integer>() {

        @Override
        public Integer get(int index) {
            return elements[index];
        }

        @Override
        public int size() {
            return elements.length;
        }

        @Override
        public Integer set(int index, Integer element) {
            int v = elements[index];
            elements[index] = element;
            return v;
        }

    };

现在您可以使用自定义比较器对此包装器列表进行排序。

Answer 6

您可以使用 fastutil 库中的 IntArrays.quickSort(array, comparator)。

Answer 7

如果您无法更改输入数组的类型，以下将起作用：

final int[] data = new int[] { 5, 4, 2, 1, 3 };
final Integer[] sorted = ArrayUtils.toObject(data);
Arrays.sort(sorted, new Comparator<Integer>() {
    public int compare(Integer o1, Integer o2) {
        // Intentional: Reverse order for this demo
        return o2.compareTo(o1);
    }
});
System.arraycopy(ArrayUtils.toPrimitive(sorted), 0, data, 0, sorted.length);

这使用 commons-lang 项目中的 ArrayUtils 在 int[] 和 Integer[] 之间轻松转换，创建数组的副本，进行排序，然后将排序后的数据复制到原始数据上。

Answer 8

如何使用流（Java 8）？

int[] ia = {99, 11, 7, 21, 4, 2};
ia = Arrays.stream(ia).
    boxed().
    sorted((a, b) -> b.compareTo(a)). // sort descending
    mapToInt(i -> i).
    toArray();

或就地：

int[] ia = {99, 11, 7, 21, 4, 2};
System.arraycopy(
        Arrays.stream(ia).
            boxed().
            sorted((a, b) -> b.compareTo(a)). // sort descending
            mapToInt(i -> i).
            toArray(),
        0,
        ia,
        0,
        ia.length
    );

Answer 9

我尝试最大限度地使用原始类型本身的比较器。最后我得出结论，没有办法欺骗比较器。这是我的实现。

public class ArrSortComptr {
    public static void main(String[] args) {

         int[] array = { 3, 2, 1, 5, 8, 6 };
         int[] sortedArr=SortPrimitiveInt(new intComp(),array);
         System.out.println("InPut "+ Arrays.toString(array));
         System.out.println("OutPut "+ Arrays.toString(sortedArr));

    }
 static int[] SortPrimitiveInt(Comparator<Integer> com,int ... arr)
 {
    Integer[] objInt=intToObject(arr);
    Arrays.sort(objInt,com);
    return intObjToPrimitive(objInt);

 }
 static Integer[] intToObject(int ... arr)
 {
    Integer[] a=new Integer[arr.length];
    int cnt=0;
    for(int val:arr)
      a[cnt++]=new Integer(val);
    return a;
 }
 static int[] intObjToPrimitive(Integer ... arr)
 {
     int[] a=new int[arr.length];
     int cnt=0;
     for(Integer val:arr)
         if(val!=null)
             a[cnt++]=val.intValue();
     return a;

 }

}
class intComp implements Comparator<Integer>
{

    @Override //your comparator implementation.
    public int compare(Integer o1, Integer o2) {
        // TODO Auto-generated method stub
        return o1.compareTo(o2);
    }

}

@罗曼： 我不能说这是一个很好的例子，但既然你问这就是我想到的。 假设在一个数组中，您只想根据它们的绝对值对数字进行排序。

Integer d1=Math.abs(o1);
Integer d2=Math.abs(o2);
return d1.compareTo(d2);

另一个示例可能就像您只想对大于 100 的数字进行排序。这实际上取决于情况。我想不出更多的情况。也许 Alexandru 可以举出更多示例，因为他说他想使用比较器对于 int 数组。

Answer 10

这是一个辅助方法来完成这项工作。

首先你需要一个新的 Comparator 接口，因为Comparator 不支持原语：

public interface IntComparator{
    public int compare(int a, int b);
}

（你当然可以通过自动装箱/拆箱来做到这一点，但我不会去那里，这很难看）

然后，这是一个使用此比较器对 int 数组进行排序的辅助方法：

public static void sort(final int[] data, final IntComparator comparator){
    for(int i = 0; i < data.length + 0; i++){
        for(int j = i; j > 0
            && comparator.compare(data[j - 1], data[j]) > 0; j--){
            final int b = j - 1;
            final int t = data[j];
            data[j] = data[b];
            data[b] = t;
        }
    }
}

这是一些客户端代码。一个愚蠢的比较器，它将所有仅包含数字“9”的数字排序到前面（再次按大小排序），然后是其余的（不管是什么好）：

final int[] data =
    { 4343, 544, 433, 99, 44934343, 9999, 32, 999, 9, 292, 65 };
sort(data, new IntComparator(){

    @Override
    public int compare(final int a, final int b){
        final boolean onlyNinesA = this.onlyNines(a);
        final boolean onlyNinesB = this.onlyNines(b);
        if(onlyNinesA && !onlyNinesB){
            return -1;
        }
        if(onlyNinesB && !onlyNinesA){
            return 1;
        }

        return Integer.valueOf(a).compareTo(Integer.valueOf(b));
    }

    private boolean onlyNines(final int candidate){
        final String str = String.valueOf(candidate);
        boolean nines = true;
        for(int i = 0; i < str.length(); i++){
            if(!(str.charAt(i) == '9')){
                nines = false;
                break;
            }
        }
        return nines;
    }
});

System.out.println(Arrays.toString(data));

输出：

[9, 99, 999, 9999, 32, 65, 292, 433, 544, 4343, 44934343]

排序代码取自Arrays.sort(int[])，我只使用了针对微型数组优化的版本。对于真正的实现，您可能需要查看 Arrays 类中的内部方法 sort1(int[], offset, length) 的源代码。

Answer 11

通过将您的 int 数组转换为 Integer 数组，然后使用 public static <T> void Arrays.sort(T[] a, Comparator<? super T> c)（仅需要第一步，因为我担心自动装箱可能会在数组上工作）。