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

《守护程序运行运行兵法: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:什么是选着 什么的问題?

选着 什么的问題,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 对象需要哪个更大?又比如:要考虑从过多过多数组中找出最大项?

除理选着 什么的问題,需要对象有个能力,即比较任意另十个 对象,并选着 哪个大,哪个小因为相等。找出最大项什么的问題的除理土法子 ,有时候我依次用对象的比较(Comparable)能力,循环对象列表,一次就能除理。

那么 JDK 源码如保实现比较(Comparable)能力的呢?

二、java.lang.Comparable 接口

Comparable 接口,从 JDK 1.2 版本就有了,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 土法子 ,称为自然比较法。

该接口也能另十个 土法子  public int compareTo(T o); ,也能看出

  • 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)因为数组(arrays) ,就有对应的工具类也能方便的使用:

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

那 String 对象如保被比较的?

三、String 源码中的算法

String 源码中也能都看 String JDK 1.0 就有了。那么 应该是 JDK 1.2 的时候,String 类实现了 Comparable 接口,有时候 传入需要被比较的对象是 String。对象如图:

String 是另十个 final 类,无法从 String 扩展新的类。从 114 行,也能看出字符串的存储形态是字符(Char)数组。先也能看看另十个 字符串比较案例,代码如下:



运行结果如下:

0
-1
-2
-1
-32
-2049

也能看出, compareTo 土法子 是按字典顺序比较另十个 字符串。具体比较规则也能看代码注释。比较规则如下:

  • 字符串的每个字符完正一样,返回 0
  • 字符串前面次责的每个字符完正一样,返回:上方有时候另十个 字符串长度差
  • 字符串前面次责的每个字符所处不一样,返回:冒出不一样的字符 ASCII 码的差值
    • 中文比较返回对应的 Unicode 编码值(Unicode 暗含 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 土法子 如保实现字典顺序的。源码如图:

源码解析如下:

  • 第 1156 行:获取当前字符串和有时候字符串,长度较小的长度值 lim
  • 第 1161 行:因为 lim 大于 0 (较小的字符串非空),则开始英文英文比较
  • 第 1164 行:当前字符串和有时候字符串,依次字符比较。因为不相等,则返回两字符的 Unicode 编码值的差值
  • 第 1169 行:当前字符串和有时候字符串,依次字符比较。因为均相等,则返回另十个 字符串长度的差值

过多过多要排序,肯定先有比较能力,即实现 Comparable 接口。有时候 实现此接口的对象列表(和数组)也能通过 Collections.sort(和 Arrays.sort)进行排序。

还有 TreeSet 使用树形态实现(红黑树),集合中的元素进行排序。其中排序有时候实现 Comparable 此接口

另外,因为那么 实现 Comparable 接口,使用排序时,会抛出 java.lang.ClassCastException 异常。完正看《Java 集合:三、HashSet,TreeSet 和 LinkedHashSet比较》https://www.bysocket.com/archives/195

四、小结

上方也说到,类似 比较我我我觉得有一定的弊端:

  • 默认 compareTo 不忽略字符大小写。因为需要忽略,则重新自定义 compareTo 土法子
  • 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?
  • 比如过多过多类无法实现该接口。另十个 final 类,也无法扩展新的类。其就有除理方案:函数对象(Function Object)

土法子 参数:定义另十个 那么 数据也能土法子 的类,并传递该类的实例。另十个 函数通过将其倒进另十个 对象实物而被传递。类似 对象通常叫做函数对象(Funtion Object)

在接口土法子 设计中, T execute(Callback callback) 参数中使用 callback 类似。比如在 Spring 源码中,也能看出过多过多设计是:聚合优先于继承因为实现。有时候也能减少过多过多继承因为实现。类似 SpringJdbcTemplate 场景设计,也能考虑到类似 Callback 设计实现。

代码示例

本文示例读者也能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

  • 《数据形态与算法分析: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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