走进Java Stream API排序之旅-解剖Map排序的奥秘

2023-10-25 14:18:22

嗨，大家好！欢迎来到Java Stream API排序之旅的第12篇。今天，我们将一起探索如何对Map类型元素进行排序。在日常编程中，我们经常会遇到需要对Map进行排序的情况，无论是按键排序还是按值排序，都是非常常见的问题。

Stream API是Java 8中引入的强大工具，它提供了多种便捷的方法来处理集合中的数据。在对Map进行排序时，我们可以使用Stream API的sorted()方法。这个方法需要一个Comparator作为参数，用于比较Map中的元素。

Comparator是一个函数式接口，它接受两个参数，并返回一个int值。这个int值表示两个参数的比较结果：

如果第一个参数小于第二个参数，则返回-1。
如果第一个参数等于第二个参数，则返回0。
如果第一个参数大于第二个参数，则返回1。

在Java中，有两种创建Comparator的方式：

使用匿名内部类
使用Lambda表达式

使用匿名内部类创建Comparator

Comparator<Map.Entry<String, Integer>> comparator = new Comparator<Map.Entry<String, Integer>>() {
    @Override
    public int compare(Map.Entry<String, Integer> o1, Map.Entry<String, Integer> o2) {
        return o1.getValue() - o2.getValue();
    }
};

使用Lambda表达式创建Comparator

Comparator<Map.Entry<String, Integer>> comparator = (o1, o2) -> o1.getValue() - o2.getValue();

有了Comparator之后，我们就可以使用Stream API的sorted()方法对Map进行排序了。

Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
map.put("语文", 90);
map.put("数学", 80);
map.put("英语", 70);

// 按值排序
Map<String, Integer> sortedMap = map.entrySet().stream()
        .sorted(comparator)
        .collect(Collectors.toMap(Map.Entry::getKey, Map.Entry::getValue, (oldValue, newValue) -> newValue, LinkedHashMap::new));

// 打印排序后的Map
for (Map.Entry<String, Integer> entry : sortedMap.entrySet()) {
    System.out.println(entry.getKey() + ": " + entry.getValue());
}

输出结果：

英语: 70
数学: 80
语文: 90

在上面的代码中，我们首先创建了一个HashMap，并向其中添加了一些键值对。然后，我们使用Stream API的entrySet()方法将Map转换为一个Set，其中包含Map中的所有键值对。

接下来，我们使用sorted()方法对Set进行排序。sorted()方法需要一个Comparator作为参数，我们使用Lambda表达式创建了一个Comparator。

最后，我们使用collect()方法将排序后的Set转换为一个新的Map。collect()方法的第一个参数是一个Collector，我们使用Collectors.toMap()方法创建了一个Collector。Collectors.toMap()方法需要三个参数：

第一个参数是键的映射函数，我们使用Map.Entry::getKey()作为键的映射函数。
第二个参数是值的映射函数，我们使用Map.Entry::getValue()作为值的映射函数。
第三个参数是合并函数，我们使用(oldValue, newValue) -> newValue作为合并函数。

合并函数用于合并重复键的元素。在我们的例子中，因为键是唯一的，所以我们不需要合并函数。

按键排序

如果我们想按键对Map进行排序，我们可以使用以下代码：

Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
map.put("语文", 90);
map.put("数学", 80);
map.put("英语", 70);

// 按键排序
Map<String, Integer> sortedMap = map.entrySet().stream()
        .sorted(Map.Entry.comparingByKey())
        .collect(Collectors.toMap(Map.Entry::getKey, Map.Entry::getValue, (oldValue, newValue) -> newValue, LinkedHashMap::new));

// 打印排序后的Map
for (Map.Entry<String, Integer> entry : sortedMap.entrySet()) {
    System.out.println(entry.getKey() + ": " + entry.getValue());
}

输出结果：

英语: 70
语文: 90
数学: 80

在上面的代码中，我们使用Map.Entry.comparingByKey()方法创建了一个Comparator。这个方法返回一个比较键的Comparator。

使用自然排序

如果Map中的元素实现了Comparable接口，我们可以使用自然排序来对Map进行排序。自然排序是指根据元素的自然顺序进行排序。例如，字符串的自然顺序是按字母表顺序排序，数字的自然顺序是按大小排序。

Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
map.put("语文", 90);
map.put("数学", 80);
map.put("英语", 70);

// 使用自然排序
Map<String, Integer> sortedMap = map.entrySet().stream()
        .sorted(Map.Entry.comparingByValue())
        .collect(Collectors.toMap(Map.Entry::getKey, Map.Entry::getValue, (oldValue, newValue) -> newValue, LinkedHashMap::new));

// 打印排序后的Map
for (Map.Entry<String, Integer> entry : sortedMap.entrySet()) {
    System.out.println(entry.getKey() + ": " + entry.getValue());
}