Comparator比较器返回值理解

背景

最近使用到了Comparator接口的compare方法，思考了一下改方法的返回值跟升序降序的关系。

升序代码

public void sortTest() {
    Integer[] nums = new Integer[]{1, 4, 3, 5, 2, 7, 6};
    Arrays.sort(nums, new Comparator<Integer>() {
        @Override
        public int compare(Integer o1, Integer o2) {
            return o1 - o2;
        }
    });
    for (Integer i : nums) {
        System.out.print(i + "  ");
    }
}

// 输出：1  2  3  4  5  6  7

降序代码

public void sortTest() {
    Integer[] nums = new Integer[]{1, 4, 3, 5, 2, 7, 6};
    Arrays.sort(nums, new Comparator<Integer>() {

        @Override
        public int compare(Integer o1, Integer o2) {
            return o2 - o1;
        }
    });
    for (Integer i : nums) {
        System.out.print(i + "  ");
    }
}
// 输出：7  6  5  4  3  2  1

结论：compare(Integer o1, Integer o2) 方法 return o1 - o2 是升序，return o2 - o1 是降序

原理

找到Arrays.sort方法中带比较器的源码：

public static <T> void sort(T[] a, Comparator<? super T> c) {
    if (c == null) {
        sort(a);
    } else {
        if (LegacyMergeSort.userRequested)
            legacyMergeSort(a, c);
        else
            TimSort.sort(a, 0, a.length, c, null, 0, 0);
    }
}

比较器不为null，则进入else方法，先去legacyMergeSort(a, c)方法中看看：

private static <T> void legacyMergeSort(T[] a, Comparator<? super T> c) {
    T[] aux = a.clone();
    if (c==null)
        mergeSort(aux, a, 0, a.length, 0);
    else
        mergeSort(aux, a, 0, a.length, 0, c);
}

比较器不为null，进入else方法mergeSort(aux, a, 0, a.length, 0, c)：

private static void mergeSort(Object[] src,
                                  Object[] dest,
                                  int low, int high, int off,
                                  Comparator c) {
        int length = high - low;

        // Insertion sort on smallest arrays
    	// 主要是这段代码
        if (length < INSERTIONSORT_THRESHOLD) {
            for (int i=low; i<high; i++)
                for (int j=i; j>low && c.compare(dest[j-1], dest[j])>0; j--)
                    swap(dest, j, j-1);
            return;
        }

        // Recursively sort halves of dest into src
        int destLow  = low;
        int destHigh = high;
        low  += off;
        high += off;
        int mid = (low + high) >>> 1;
        mergeSort(dest, src, low, mid, -off, c);
        mergeSort(dest, src, mid, high, -off, c);

        // If list is already sorted, just copy from src to dest.  This is an
        // optimization that results in faster sorts for nearly ordered lists.
        if (c.compare(src[mid-1], src[mid]) <= 0) {
           System.arraycopy(src, low, dest, destLow, length);
           return;
        }

        // Merge sorted halves (now in src) into dest
        for(int i = destLow, p = low, q = mid; i < destHigh; i++) {
            if (q >= high || p < mid && c.compare(src[p], src[q]) <= 0)
                dest[i] = src[p++];
            else
                dest[i] = src[q++];
        }
    }

上面代码关键看下面这部分：

if (length < INSERTIONSORT_THRESHOLD) {
    for (int i=low; i<high; i++)
        for (int j=i; j>low && c.compare(dest[j-1], dest[j])>0; j--)
            swap(dest, j, j-1);
    return;
}

这里面调用了compare方法，当该方法返回值大于0的时候就将数组前一个数和后一个数交换

如果是升序：compare方法返回o1 - o2，就是return dest[j-1] - dest[j] ，即当dest[j-1] > dest[j]时交换，当dest[j-1] <= dest[j]时位置不变，从而就达到数组升序

如果时降序：compare方法返回o2 - o1，就是return dest[j] - dest[j - 1]，即当dest[j] > dest[j-1]时交换，从而达到数组降序

综上所述：

• compare方法返回值大于0，会交换前后两个数位置
• compare方法返回值小于等于0，位置不交换