Java 8对LinkedList元素进行排序的方法详解_Java

linkedlist 排序概述

linkedlist 是 java 集合框架中的一部分，作为一个双向链表实现，具有动态数据结构的特点。由于其链表的特性，linkedlist 在插入和删除元素时比 arraylist 更加高效。但在排序方面，linkedlist 的性能通常不如 arraylist，因为 linkedlist 是基于链表结构存储数据的，它无法像 arraylist 那样通过索引直接访问元素，而是需要顺序遍历。

然而，java 8 的引入了一些新的方法，简化了对 linkedlist 元素的排序。特别是 list.sort() 方法和 stream api，为排序提供了更强大的支持，能够有效提高代码的可读性和性能。

使用 list.sort() 方法对 linkedlist 进行排序

默认排序（自然顺序）

java 中的 list.sort() 方法是一个非常简洁的排序方式，可以直接对 linkedlist 中的元素进行排序。list.sort() 方法使用元素的自然顺序对其进行排序，即按升序排列，前提是这些元素实现了 comparable 接口。

示例：对 integer 类型的 linkedlist 进行升序排序

import java.util.linkedlist;
import java.util.list;

public class defaultsortexample {
    public static void main(string[] args) {
        list<integer> list = new linkedlist<>();
        list.add(5);
        list.add(2);
        list.add(8);
        list.add(1);
        list.add(3);
        
        // 使用 list.sort() 进行默认排序（自然顺序）
        list.sort(null); // null 表示使用元素的自然顺序
        
        system.out.println("按自然顺序排序后的列表: " + list);
    }
}

输出：

按自然顺序排序后的列表: [1, 2, 3, 5, 8]

在这个示例中，integer 实现了 comparable 接口，因此可以直接使用 list.sort(null) 来按照自然顺序进行排序。传递 null 给 sort() 方法意味着使用元素本身定义的顺序。

使用自定义 comparator 进行排序

如果我们需要按照自定义的规则对 linkedlist 进行排序，可以传递一个 comparator 给 list.sort() 方法。comparator 接口允许我们定义排序规则，比如按降序排序、按自定义属性排序等。

示例：按降序对 linkedlist 进行排序

import java.util.linkedlist;
import java.util.list;
import java.util.comparator;

public class customsortexample {
    public static void main(string[] args) {
        list<integer> list = new linkedlist<>();
        list.add(5);
        list.add(2);
        list.add(8);
        list.add(1);
        list.add(3);
        
        // 使用 list.sort() 和自定义 comparator 进行降序排序
        list.sort(comparator.reverseorder());
        
        system.out.println("按降序排序后的列表: " + list);
    }
}

输出：

按降序排序后的列表: [8, 5, 3, 2, 1]

在这个示例中，我们使用 comparator.reverseorder() 创建了一个降序排列的比较器，并将其传递给 list.sort() 方法来实现降序排序。

按字符串排序

如果 linkedlist 中的元素是 string 类型，我们也可以使用 list.sort() 方法按字母顺序进行排序。

示例：按字母顺序对字符串进行排序

import java.util.linkedlist;
import java.util.list;

public class stringsortexample {
    public static void main(string[] args) {
        list<string> list = new linkedlist<>();
        list.add("banana");
        list.add("apple");
        list.add("orange");
        list.add("grapes");
        
        // 使用 list.sort() 对字符串进行升序排序
        list.sort(null); // null 表示使用自然顺序排序
        
        system.out.println("按字母顺序排序后的字符串列表: " + list);
    }
}

输出：

按字母顺序排序后的字符串列表: [apple, banana, grapes, orange]

在这个例子中，string 类型实现了 comparable 接口，因此可以直接使用 list.sort(null) 来按字母顺序排序。

使用 stream api 对 linkedlist 进行排序

java 8 的 stream api 提供了更加灵活和函数化的方式来处理集合操作，包括排序。通过 stream api，我们可以以更加声明式的方式对 linkedlist 进行排序。

使用 stream 按升序排序

示例：使用 stream 按升序排序

import java.util.linkedlist;
import java.util.list;
import java.util.stream.collectors;

public class streamsortexample {
    public static void main(string[] args) {
        list<integer> list = new linkedlist<>();
        list.add(5);
        list.add(2);
        list.add(8);
        list.add(1);
        list.add(3);
        
        // 使用 stream api 按升序排序
        list<integer> sortedlist = list.stream()
                                       .sorted()
                                       .collect(collectors.tolist());
        
        system.out.println("按升序排序后的列表: " + sortedlist);
    }
}

输出：

按升序排序后的列表: [1, 2, 3, 5, 8]

在这个示例中，首先使用 list.stream() 将 linkedlist 转换为一个流，然后使用 sorted() 方法按升序排序，最后使用 collect(collectors.tolist()) 将排序结果收集回一个新的 list 中。

使用 stream 按降序排序

示例：使用 stream 按降序排序

import java.util.linkedlist;
import java.util.list;
import java.util.stream.collectors;
import java.util.comparator;

public class streamreversesortexample {
    public static void main(string[] args) {
        list<integer> list = new linkedlist<>();
        list.add(5);
        list.add(2);
        list.add(8);
        list.add(1);
        list.add(3);
        
        // 使用 stream api 按降序排序
        list<integer> sortedlist = list.stream()
                                       .sorted(comparator.reverseorder())
                                       .collect(collectors.tolist());
        
        system.out.println("按降序排序后的列表: " + sortedlist);
    }
}

输出：

按降序排序后的列表: [8, 5, 3, 2, 1]

在这个示例中，我们使用 comparator.reverseorder() 来实现降序排序。

使用 stream 对自定义对象排序

stream api 也可以用于排序自定义对象。如果我们需要对一个 linkedlist 中的对象按照某个属性进行排序，可以通过 comparator 和 stream 的结合使用。

示例：对 person 对象按 age 升序排序

import java.util.linkedlist;
import java.util.list;
import java.util.stream.collectors;
import java.util.comparator;

class person {
    string name;
    int age;

    person(string name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    @override
    public string tostring() {
        return name + " (" + age + ")";
    }

    public int getage() {
        return age;
    }
}

public class streamsortpersonexample {
    public static void main(string[] args) {
        list<person> list = new linkedlist<>();
        list.add(new person("alice", 30));
        list.add(new person("bob", 25));
        list.add(new person("charlie", 35));
        
        // 使用 stream api 按年龄升序排序
        list<person> sortedlist = list.stream()
                                      .sorted(comparator.comparingint(person::getage))
                                      .collect(collectors.tolist());
        
        system.out.println("按年龄升序排序后的人员列表: " + sortedlist);
    }
}

输出：

按年龄升序排序后的人员列表: [bob (25), alice (30), charlie (35)]

在这个示例中，使用 comparator.comparingint(person::getage) 对 person 对象的 age 属性进行升序排序，并通过 stream api 进行流式操作，最终得到按年龄升序排列的人员列表。

排序的性能考虑

虽然 linkedlist 提供了便利的链表操作，但在排序性能方面，它并不像 arraylist 那样具备优越的性能。排序操作本质上会遍历 linkedlist 中的每个元素，因此其时间复杂度通常较高，特别是对于大规模数据集。在 linkedlist 中进行排序时，java 需要多次遍历链表中的节点，这可能会导致性能瓶颈。

内存消耗

与 arraylist 不同，linkedlist 在内存中为每个元素维护了指向前后元素的引用，这使得 linkedlist 在内存消耗上比 arraylist 更大。在进行排序时，java 需要为排序操作创建临时空间来存储排序的元素，这可能导致更高的内存消耗。

性能优化

如果需要对大量数据进行频繁的排序操作，或者排序操作是性能瓶颈的主要来源，建议考虑以下优化策略：

使用 arraylist 替代 linkedlist：对于需要频繁排序的情况，使用 arraylist 可以避免链表结构带来的性能损耗，特别是在排序操作中，arraylist 可以通过索引直接访问元素，提供更快的排序性能。
自定义排序算法：在某些情况下，可能需要实现自定义的排序算法来优化特定的数据结构或排序需求。例如，对于链表元素的排序，可以考虑将 linkedlist 转换为 arraylist，进行排序后再转换回链表。

以上就是java 8对linkedlist元素进行排序的方法详解的详细内容，更多关于java 8 linkedlist排序的资料请关注代码网其它相关文章！