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

《应用任务管理器兵法: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:那先 是选取那先 的问题报告 ?

选取那先 的问题报告 ,是假设一组 N 个数,要选取其中第 K 个最大值者。比如 A 与 B 对象需用哪个更大?又比如:要考虑从一些数组中找出最大项?

出理 选取那先 的问题报告 ,需用对象有个能力,即比较任意一3个 对象,并选取哪个大,哪个小将会相等。找出最大项那先 的问题报告 的出理 法律法子,假使 依次用对象的比较(Comparable)能力,循环对象列表,一次就能出理 。

这么 JDK 源码怎样实现比较(Comparable)能力的呢?

二、java.lang.Comparable 接口

Comparable 接口,从 JDK 1.2 版本都不 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 法律法子,称为自然比较法。

该接口不都还可以一3个 法律法子 public int compareTo(T o); ,可不需用看出

  • 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)将会数组(arrays) ,都不 对应的工具类可不需用方便的使用:

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

那 String 对象怎样被比较的?

三、String 源码中的算法

String 源码中可不需用都看 String JDK 1.0 都不 了。这么应该是 JDK 1.2 的以前,String 类实现了 Comparable 接口,并且传入需用被比较的对象是 String。对象如图:

String 是一3个 final 类,无法从 String 扩展新的类。从 114 行,可不需用看出字符串的存储型态是字符(Char)数组。先可不需用看看一3个 字符串比较案例,代码如下:



运行结果如下:

0
-1
-2
-1
-32
-2049

可不需用看出, compareTo 法律法子是按字典顺序比较一3个 字符串。具体比较规则可不需用看代码注释。比较规则如下:

  • 字符串的每个字符完整篇 一样,返回 0
  • 字符串前面每项的每个字符完整篇 一样,返回:上面不要 不要 不要 不要 一3个 字符串长度差
  • 字符串前面每项的每个字符发生不一样,返回:跳出不一样的字符 ASCII 码的差值
    • 中文比较返回对应的 Unicode 编码值(Unicode 含高 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 法律法子怎样实现字典顺序的。源码如图:

源码解析如下:

  • 第 1156 行:获取当前字符串和另一3个 字符串,长度较小的长度值 lim
  • 第 1161 行:将会 lim 大于 0 (较小的字符串非空),则刚开使比较
  • 第 1164 行:当前字符串和另一3个 字符串,依次字符比较。将会不相等,则返回两字符的 Unicode 编码值的差值
  • 第 1169 行:当前字符串和另一3个 字符串,依次字符比较。将会均相等,则返回一3个 字符串长度的差值

不要 不要 不要 不要 有要排序,肯定先有比较能力,即实现 Comparable 接口。并且实现此接口的对象列表(和数组)可不需用通过 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。其中排序不要 不要 不要 不要 实现 Comparable 此接口

另外,将会这么实现 Comparable 接口,使用排序时,会抛出 java.lang.ClassCastException 异常。完整篇 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,你你这个比较真是有一定的弊端:

  • 默认 compareTo 不忽略字符大小写。将会需用忽略,则重新自定义 compareTo 法律法子
  • 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?
  • 比如一些类无法实现该接口。一3个 final 类,也无法扩展新的类。其都不 出理 方案:函数对象(Function Object)

法律法子参数:定义一3个 这么数据不都还可以法律法子的类,并传递该类的实例。一3个 函数通过将其放进去一3个 对象内部管理而被传递。你你这个对象通常叫做函数对象(Funtion Object)

在接口法律法子设计中, T execute(Callback callback) 参数中使用 callback 类式于。比如在 Spring 源码中,可不需用看出不要 不要 不要 不要 有设计是:聚合优先于继承将会实现。另一3个 可不需用减少不要 不要 不要 不要 有继承将会实现。类式于 SpringJdbcTemplate 场景设计,可不需用考虑到你你这个 Callback 设计实现。

代码示例

本文示例读者可不需用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

以下专题教程是我不好您会有兴趣

  • 《应用任务管理器兵法:算法与数据型态》 https://www.bysocket.com/archives/2314/algorithm
  • 《Spring Boot 2.x 系列教程》

    https://www.bysocket.com/springboot
  • 《Java 核心系列教程》

    https://www.bysocket.com/archives/25000

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