C#中List.Sort()--集合排序方法分析
在C#中，List.Sort() 不仅为我们提供了默认的排序方法，还为我们提供了4种自定义排序的方法，通过默认排序方法，我们无需重写任何Sort()方法的实现代码，就能对单参数类型的List数据进行单一规则的排序，如果通过对这些方法进行改进我们可以轻松做到对多参数、多规则的复杂排序。
下面是C#自定义排序的4种方法：
- List
.Sort(); - List
.Sort(IComparer Comparer); - List
.Sort(int index, int count, IComparer Comparer); - List
.Sort(Comparison comparison);
实现目标
假设存在一个People类，包含Name、Age属性，在客户端中创建List保存多个实例，希望对List中的内容根据Name和Age参数进行排序，排序规则为，先按姓名升序排序，如果姓名相同再按年龄的升序排序：
class People
{
public People(string name, int age) { Name = name; Age = age; }
public string Name { get; set; } //姓名
public int Age { get; set; } //年龄
}
// 客户端
class Client
{
static void Main(string[] args)
{
List peopleList = new List();
peopleList.Add(new People("张三", 22));
peopleList.Add(new People("张三", 24));
peopleList.Add(new People("李四", 18));
peopleList.Add(new People("王五", 16));
peopleList.Add(new People("王五", 30));
}
} 方法一、对People类继承IComparable接口，实现CompareTo()方法
该方法为系统默认的方法，单一参数时会默认进行升序排序。但遇到多参数（Name、Age）排序时，我们需要对该默认方法进行修改。
- 方法一：People类继承IComparable接口，实现CompareTo()方法
IComparable：定义由值类型或类实现的通用比较方法，旨在创建特定于类型的比较方法以对实例进行排序。- 原理：自行实现的CompareTo()方法会在list.Sort()内部进行元素两两比较，最终实现排序
class People : IComparable
{
public People(string name, int age) { Name = name;Age = age; }
public string Name { get; set; }
public int Age { get; set; }
// list.Sort()时会根据该CompareTo()进行自定义比较
public int CompareTo(People other)
{
if (this.Name != other.Name)
{
return this.Name.CompareTo(other.Name);
}
else if (this.Age != other.Age)
{
return this.Age.CompareTo(other.Age);
}
else return 0;
}
}
// 客户端
peopleList.Sort();
// OUTPUT:
// 李四 18
// 王五 16
// 王五 30
// 张三 22
// 张三 24 方法二：增加People类的外部比较类，继承IComparer接口、实现Compare()方法
区别于上述继承IComparable的方法，该方法不可在People内继承实现IComparer接口，而是需要新建比较方法类进行接口实现
- 方法二：新建PeopleComparer类、继承IComparer接口、实现Compare()方法
- 原理：list.Sort()将PeopleComparer类的实例作为参数，在内部使用Compare()方法进行两两比较，最终实现排序（注：上述方法为CompareTo()，此处为Compare()方法）
// 自定义比较方法类
class PeopleComparer : IComparer
{
// 区别于CompareTo()单参数，此处为双参数
public int Compare(People x, People y)
{
if (x.Name != y.Name)
{
return x.Name.CompareTo(y.Name);
}
else if (x.Age != y.Age)
{
return x.Age.CompareTo(y.Age);
}
else return 0;
}
}
// 客户端
// 传入参数为自定义比较类的实例
peopleList.Sort(new PeopleComparer());
// OUTPUT:
// 李四 18
// 王五 16
// 王五 30
// 张三 22
// 张三 24 同理，List 方法的参数：待排元素起始索引、待排元素个数、排序方法
方法三、采用泛型委托 Comparison， 绑定自定义的比较方法
区别于上述继承接口的方法，此方法的参数为 泛型委托 Comparison
- 委托原型：
public delegate int Comparison(T x, T y); - 方法三：依照委托的使用方法，首先创建委托实例MyComparison，并绑定到自定义的比较方法PeopleComparison()上，最终调用list.Sort()时 将委托实例传入
- 原理：list.Sort()根据传入的委托方法，进行两两元素比较最终实现排序
// 客户端
class Client
{
// 方法0 自定义比较方法
public static int PeopleComparison(People p1, People p2)
{
if (p1.Name != p2.Name)
{
return p1.Name.CompareTo(p2.Name);
}
else if (p1.Age != p2.Age)
{
return p1.Age.CompareTo(p2.Age);
}
else return 0;
}
static void Main(string[] args)
{
/ 创建list ... /
// 方法0 创建委托实例并绑定
Comparison MyComparison = PeopleComparison;
// 传入该实例实现比较方法
peopleList.Sort(MyComparison);
// OUTPUT:
// 李四 18
// 王五 16
// 王五 30
// 张三 22
// 张三 24
}
} 此外，既然Comparison是泛型委托，则完全可以用 Lambda表达式 进行描述：
// Lambda表达式实现Comparison委托
peopleList.Sort((p1, p2) =>
{
if (p1.Name != p2.Name)
{
return p2.Name.CompareTo(p1.Name);
}
else if (p1.Age != p2.Age)
{
return p2.Age.CompareTo(p1.Age);
}
else return 0;
});
// OUTPUT:
// 张三 24
// 张三 22
// 王五 30
// 王五 16
// 李四 18总结
虽然本文仅使用了List一种容器对Sort()方法进行阐述，但是不同容器的使用Sort()的方法大相径庭，因为核心的原理都是应用两种接口及泛型委托：
- 两种接口：
IComparable、 IComparer - 泛型委托：
Comparison
参考
- IComparable接口 - Microsoft
- Comparison委托 - Microsoft
- IComparer接口 - Microsoft
- IComparable和IComparer接口和自定义比较器 - My_Pure
附：一个完整的测试Demo
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
namespace ListSort
{
class Program
{
static void DisplayInfo(List list) {
//输出List元素内容
foreach(var item in list) {
System.Console.Write("{0} ",item.ToString());
}
System.Console.WriteLine("");
}
// 方法3 自定义委托泛型比较方法
public static int PeopleComparison(People p1, People p2)
{
if (p1.Name != p2.Name)
{
return p1.Name.CompareTo(p2.Name);
}
else if (p1.Age != p2.Age)
{
return p1.Age.CompareTo(p2.Age);
}
else return 0;
}
static void Main(string[] args)
{
List peopleList = new List();
peopleList.Add(new People("张三", 22));
peopleList.Add(new People("张三", 24));
peopleList.Add(new People("李四", 18));
peopleList.Add(new People("王五", 16));
peopleList.Add(new People("王五", 30));
System.Console.WriteLine("排序前原始数据：");
DisplayInfo(peopleList);
System.Console.WriteLine("------------------------------------");
System.Console.WriteLine("方法1排序后数据：");
peopleList.Sort();
DisplayInfo(peopleList);
System.Console.WriteLine("方法2排序后数据：");
DisplayInfo(peopleList);
// 方法1 使用IComparer接口。
peopleList.Sort(new PeopleComparer());
// 方法2 除以上两种方法以外还可以使用另一种方法，在People类中实现IComparable
peopleList.Sort();
System.Console.WriteLine("方法3排序后数据：");
DisplayInfo(peopleList);
// 方法3 创建泛型委托实例并绑定
Comparison MyComparison = PeopleComparison;
// 传入该实例实现比较方法
peopleList.Sort(MyComparison);
System.Console.WriteLine("方法3排序后数据：");
DisplayInfo(peopleList);
// 方法3 使用Comparison委托，Lambda写法
peopleList.Sort((left, right) =>
{
//先按姓名排序，如果姓名相同再按年龄排序
int x = left.Name.CompareTo(right.Name);
if(x==0) {
if (left.Age > right.Age)
x = 1;
else if (left.Age == right.Age)
x = 0;
else
x = -1;
}
return x;
});
}
}
//方法一
public class People : IComparable
{
public int Age { get;set;}
public string Name { get;set;}
public People(string name,int age) {
this.Name = name;
this.Age = age;
}
public override string ToString() {
string result = "";
result = "["+this.Name+","+ this.Age.ToString()+"]";
return result;
}
public int CompareTo(People other)
{
int x = this.Name.CompareTo(other.Name);
if(x==0) {
if (this.Age > other.Age)
x = 1;
else if (this.Age == other.Age)
x = 0;
else
x = -1;
}
return x;
}
}
//方法二
public class PeopleComparer : IComparer
{
public int Compare(People left, People right)
{
int x = left.Name.CompareTo(right.Name);
if(x==0) {
if (left.Age > right.Age)
x = 1;
else if (left.Age == right.Age)
x = 0;
else
x = -1;
}
return x;
}
}
}