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tcp连接兵法: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:哪此是选泽问题报告 ?

选泽问题报告 ,是假设一组 N 个数,要选泽其中第 K 个最大值者。比如 A 与 B 对象需用哪个更大?又比如:要考虑从许多数组中找出最大项?

解决选泽问题报告 ,需用对象有个能力,即比较任意三个 多多对象,并选泽哪个大,哪个小日后相等。找出最大项问题报告 的解决办法 ,只要依次用对象的比较(Comparable)能力,循环对象列表,一次就能解决。

不到 JDK 源码怎么实现比较(Comparable)能力的呢?

二、java.lang.Comparable 接口

Comparable 接口,从 JDK 1.2 版本有的是了,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 办法 ,称为自然比较法。

该接口不到三个 多多办法  public int compareTo(T o); ,都还能不能看出

  • 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)日后数组(arrays) ,有的是对应的工具类都还能不能方便的使用:

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

那 String 对象怎么被比较的?

三、String 源码中的算法

String 源码中都还能不能看到 String JDK 1.0 有的是了。不到应该是 JDK 1.2 的事先,String 类实现了 Comparable 接口,日后传入需用被比较的对象是 String。对象如图:

String 是三个 多多 final 类,无法从 String 扩展新的类。从 114 行,都还能不能看出字符串的存储价值形式是字符(Char)数组。先都还能不能看看三个 多多字符串比较案例,代码如下:



运行结果如下:

0
-1
-2
-1
-32
-2049

都还能不能看出, compareTo 办法 是按字典顺序比较三个 多多字符串。具体比较规则都还能不能看代码注释。比较规则如下:

  • 字符串的每个字符完整版一样,返回 0
  • 字符串前面每项的每个字符完整版一样,返回:顶端日后三个 多多字符串长度差
  • 字符串前面每项的每个字符位于不一样,返回:突然出现不一样的字符 ASCII 码的差值
    • 中文比较返回对应的 Unicode 编码值(Unicode 蕴含 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 办法 怎么实现字典顺序的。源码如图:

源码解析如下:

  • 第 1156 行:获取当前字符串和原先字符串,长度较小的长度值 lim
  • 第 1161 行:日后 lim 大于 0 (较小的字符串非空),则事先刚开使比较
  • 第 1164 行:当前字符串和原先字符串,依次字符比较。日后不相等,则返回两字符的 Unicode 编码值的差值
  • 第 1169 行:当前字符串和原先字符串,依次字符比较。日后均相等,则返回三个 多多字符串长度的差值

所以要排序,肯定先有比较能力,即实现 Comparable 接口。日后实现此接口的对象列表(和数组)都还能不能通过 Collections.sort(和 Arrays.sort)进行排序。

还有 TreeSet 使用树价值形式实现(红黑树),集合中的元素进行排序。其中排序日后实现 Comparable 此接口

另外,日后不到实现 Comparable 接口,使用排序时,会抛出 java.lang.ClassCastException 异常。完整版看《Java 集合:三、HashSet,TreeSet 和 LinkedHashSet比较》https://www.bysocket.com/archives/195

四、小结

顶端也说到,你这个比较我我其实有一定的弊端:

  • 默认 compareTo 不忽略字符大小写。日后需用忽略,则重新自定义 compareTo 办法
  • 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?
  • 比如许多类无法实现该接口。三个 多多 final 类,也无法扩展新的类。其有的是解决方案:函数对象(Function Object)

办法 参数:定义三个 多多不到数据不到办法 的类,并传递该类的实例。三个 多多函数通过将其倒进三个 多多对象内部人员而被传递。你这个对象通常叫做函数对象(Funtion Object)

在接口办法 设计中, T execute(Callback callback) 参数中使用 callback 例如。比如在 Spring 源码中,都还能不能看出所以设计是:聚合优先于继承日后实现。原先都还能不能减少所以继承日后实现。例如 SpringJdbcTemplate 场景设计,都还能不能考虑到你这个 Callback 设计实现。

代码示例

本文示例读者都还能不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

  • 《数据价值形式与算法分析: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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