在 Java 开发中，<code>java.util.Arrays 类提供了许多实用工具，用于操作数组。其中，Arrays.sort() 方法是对数组进行排序的常用方法。本文将详细介绍 Arrays.sort() 的不同用法，包括基本类型数组、对象数组、多维数组和自定义比较器的排序。

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@TOC

排序基本类型数组

<code>Arrays.sort() 可以对基本类型数组进行升序排序，包括 int、char、float、double 等。

示例代码：

import java.util.Arrays;

public class BasicTypeSort { -- -->

public static void main(String[] args) {

// 整数数组排序

int[] intArray = { 5, 2, 9, 1, 5, 6};

Arrays.sort(intArray);

System.out.println("Sorted int array: " + Arrays.toString(intArray));

// 浮点数数组排序

double[] doubleArray = { 5.5, 2.2, 9.7, 1.8, 3.3};

Arrays.sort(doubleArray);

System.out.println("Sorted double array: " + Arrays.toString(doubleArray));

// 字符数组排序

char[] charArray = { 'c', 'a', 'e', 'b', 'd'};

Arrays.sort(charArray);

System.out.println("Sorted char array: " + Arrays.toString(charArray));

}

}

排序对象数组

Arrays.sort() 也可以对对象数组进行排序，但对象类型必须实现 Comparable 接口。

示例代码：

import java.util.Arrays;

class Person implements Comparable<Person> {

String name;

int age;

Person(String name, int age) {

this.name = name;

this.age = age;

}

@Override

public int compareTo(Person other) {

return this.age - other.age; // 按年龄升序排序

}

@Override

public String toString() {

return name + ": " + age;

}

}

public class ObjectArraySort {

public static void main(String[] args) {

Person[] people = {

new Person("Alice", 30),

new Person("Bob", 25),

new Person("Charlie", 35)

};

Arrays.sort(people); // 按年龄排序

System.out.println("Sorted person array: " + Arrays.toString(people));

}

}

使用自定义比较器排序

如果对象类型没有实现 Comparable 接口或者需要按不同条件排序，可以使用 Comparator 自定义比较器。

示例代码：

import java.util.Arrays;

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 class ComparatorSort {

public static void main(String[] args) {

Person[] people = {

new Person("Alice", 30),

new Person("Bob", 25),

new Person("Charlie", 35)

};

// 按名字排序

Comparator<Person> nameComparator = (p1, p2) -> p1.name.compareTo(p2.name);

Arrays.sort(people, nameComparator);

System.out.println("Sorted by name: " + Arrays.toString(people));

// 按年龄排序

Comparator<Person> ageComparator = (p1, p2) -> p1.age - p2.age;

Arrays.sort(people, ageComparator);

System.out.println("Sorted by age: " + Arrays.toString(people));

}

}

排序多维数组

对于二维数组，可以通过 Comparator 对每行进行自定义排序。

示例代码：

import java.util.Arrays;

public class MultiDimensionalSort {

public static void main(String[] args) {

int[][] array = {

{ 3, 9, 4},

{ 2, 7, 5},

{ 1, 8, 6}

};

// 按每行第一个元素排序

Arrays.sort(array, (a, b) -> Integer.compare(a[0], b[0]));

System.out.println("Sorted 2D array:");

for (int[] row : array) {

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

}

}

}

部分排序

Arrays.sort() 支持对数组的部分进行排序，通过指定起始位置和结束位置。

示例代码：

import java.util.Arrays;

public class PartialSort {

public static void main(String[] args) {

int[] array = { 5, 2, 9, 1, 5, 6};

Arrays.sort(array, 1, 4); // 仅排序索引 1 到 3 的元素

System.out.println("Partially sorted array: " + Arrays.toString(array));

}

}

排序性能

Arrays.sort() 方法在采用 Dual-Pivot QuickSort 对原始类型数组进行排序时的效率较高。在排序对象数组时，改用 Timsort 算法，这两种算法都能提供稳定的排序性能。

示例代码：

import java.util.Arrays;

import java.util.Random;

public class SortPerformance {

public static void main(String[] args) {

int[] array = new int[1000000];

Random rand = new Random();

for (int i = 0; i < array.length; i++) {

array[i] = rand.nextInt(1000000);

}

long startTime = System.nanoTime();

Arrays.sort(array);

long endTime = System.nanoTime();

System.out.printf("Time taken to sort array of size %d: %d ns%n", array.length, (endTime - startTime));

}

}

实例演示

我们将结合上述所有用法，创建一个示例程序进行演示：

import java.util.Arrays;

import java.util.Comparator;

public class ArraysSortDemo {

public static void main(String[] args) {

// 基本类型数组排序

int[] intArray = { 5, 2, 9, 1, 5, 6};

Arrays.sort(intArray);

System.out.println("Sorted int array: " + Arrays.toString(intArray));

// 对象数组排序（实现 Comparable）

Person[] peopleComparable = {

new Person("Alice", 30),

new Person("Bob", 25),

new Person("Charlie", 35)

};

Arrays.sort(peopleComparable);

System.out.println("Sorted comparable people array: " + Arrays.toString(peopleComparable));

// 对象数组排序（自定义 Comparator）

Person[] peopleComparator = {

new Person("Alice", 30),

new Person("Bob", 25),

new Person("Charlie", 35)

};

Arrays.sort(peopleComparator, Comparator.comparingInt(Person::getAge));

System.out.println("Sorted comparator people array: " + Arrays.toString(peopleComparator));

// 二维数组排序

int[][] twoDArray = {

{ 3, 9, 4},

{ 2, 7, 5},

{ 1, 8, 6}

};

Arrays.sort(twoDArray, (a, b) -> Integer.compare(a[0], b[0]));

System.out.println("Sorted 2D array:");

for (int[] row : twoDArray) {

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

}

// 部分排序

int[] partialArray = { 5, 2, 9, 1, 5, 6};

Arrays.sort(partialArray, 1, 4);

System.out.println("Partially sorted array: " + Arrays.toString(partialArray));

}

static class Person implements Comparable<Person> {

private String name;

private int age;

public Person(String name, int age) {

this.name = name;

this.age = age;

}

@Override

public int compareTo(Person other) {

return this.age - other.age; // 按年龄升序排序

}

public int getAge() {

return age;

}

@Override

public String toString() {

return name + ": " + age;

}

}

}

总结

Arrays.sort() 是 Java 中非常强大和灵活的数组排序方法。通过本文，你了解了如何对基本类型数组、对象数组进行排序，如何使用自定义比较器，以及如何排序多维数组和部分数组。