基于自定义类成员变量值对 HashMap 进行排序

本文介绍了如何基于 HashMap 中自定义类的值进行排序。由于 HashMap 本身不保证顺序，因此需要借助其他数据结构来实现排序。文章提供了两种实现方案：使用 Stream API 和 Collectors.toMap()，以及使用传统的命令式编程方式，结合 ArrayList 和 LinkedHashMap。两种方法都确保了排序后的 Map 能够保持插入顺序。

在 Java 中，HashMap 是一种常用的数据结构，它提供了快速的键值对存储和检索功能。然而，HashMap 本身并不保证元素的顺序。当我们需要根据 HashMap 中值的某个特定属性进行排序时，就需要采用一些额外的技巧。本文将介绍如何根据 HashMap 中自定义类的值进行排序，并提供两种实现方案。

理解问题

假设我们有一个 HashMap<Integer, CustomClass>，其中 CustomClass 定义如下：

class CustomClass {
    String s;
    Integer i;

    // 构造函数和 getter/setter 方法
    public CustomClass(String s, Integer i) {
        this.s = s;
        this.i = i;
    }

    public String getS() {
        return s;
    }

    public Integer getI() {
        return i;
    }
}

我们的目标是根据 CustomClass 对象的 s 属性（String 类型）对 HashMap 进行排序。由于 HashMap 本身不能直接排序，我们需要将其转换为其他可以排序的数据结构，例如 List，然后再将排序后的结果放回一个保持插入顺序的 Map 中。LinkedHashMap 正好满足这个需求。

解决方案一：使用 Stream API

Java 8 引入的 Stream API 提供了强大的数据处理能力。我们可以使用 Stream API 将 HashMap 转换为流，然后进行排序，最后收集到一个 LinkedHashMap 中。

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import java.util.HashMap;
import java.util.LinkedHashMap;
import java.util.Map;
import java.util.stream.Collectors;

public class HashMapSorter {

    public static void main(String[] args) {
        Map<Integer, CustomClass> map = new HashMap<>();
        map.put(0, new CustomClass("abc", 1));
        map.put(1, new CustomClass("abd", 2));
        map.put(2, new CustomClass("aba", 3));
        map.put(3, new CustomClass("abe", 4));

        // 使用 Stream API 排序
        Map<Integer, CustomClass> sortedMap = map.entrySet().stream()
                .sorted(Map.Entry.comparingByValue((a, b) -> a.getS().compareTo(b.getS())))
                .collect(Collectors.toMap(
                        Map.Entry::getKey,
                        Map.Entry::getValue,
                        (e1, e2) -> e1, // 如果 key 冲突，选择第一个
                        LinkedHashMap::new
                ));

        // 打印排序后的 Map
        sortedMap.forEach((key, value) -> System.out.println(key + ": " + value.getS()));
    }
}

代码解释：

1. map.entrySet().stream(): 将 HashMap 转换为一个包含 Map.Entry 对象的 Stream。
2. .sorted(Map.Entry.comparingByValue((a, b) -> a.getS().compareTo(b.getS()))): 使用 comparingByValue 方法，并提供一个自定义的 Comparator，根据 CustomClass 的 s 属性进行排序。这里使用了 Lambda 表达式简化代码。
3. .collect(Collectors.toMap(...)): 使用 Collectors.toMap 方法将排序后的 Stream 收集到一个新的 Map 中。
   • Map.Entry::getKey: 指定 Key 的获取方式。
   • Map.Entry::getValue: 指定 Value 的获取方式。
   • (e1, e2) -> e1: 这是一个 mergeFunction，用于处理 key 冲突的情况。由于我们的 key 是唯一的，所以这里简单地选择第一个 key 即可。
   • LinkedHashMap::new: 指定使用 LinkedHashMap 作为结果 Map，以保持插入顺序。

解决方案二：使用传统命令式编程

除了使用 Stream API，我们还可以使用传统的命令式编程方式来实现排序。这种方法更加直观，易于理解。

import java.util.*;

public class HashMapSorterImperative {

    public static void main(String[] args) {
        Map<Integer, CustomClass> map = new HashMap<>();
        map.put(0, new CustomClass("abc", 1));
        map.put(1, new CustomClass("abd", 2));
        map.put(2, new CustomClass("aba", 3));
        map.put(3, new CustomClass("abe", 4));

        // 将 Map.Entry 放入 List 中
        List<Map.Entry<Integer, CustomClass>> list = new ArrayList<>(map.entrySet());

        // 对 List 进行排序
        list.sort(Map.Entry.comparingByValue((a, b) -> a.getS().compareTo(b.getS())));

        // 将排序后的 List 放入 LinkedHashMap 中
        Map<Integer, CustomClass> sortedMap = new LinkedHashMap<>();
        for (Map.Entry<Integer, CustomClass> entry : list) {
            sortedMap.put(entry.getKey(), entry.getValue());
        }

        // 打印排序后的 Map
        sortedMap.forEach((key, value) -> System.out.println(key + ": " + value.getS()));
    }
}

代码解释：

1. List<Map.Entry<Integer, CustomClass>> list = new ArrayList<>(map.entrySet()): 将 HashMap 的所有 Entry 放入一个 ArrayList 中。
2. list.sort(Map.Entry.comparingByValue((a, b) -> a.getS().compareTo(b.getS()))): 使用 Collections.sort 方法对 List 进行排序，使用 comparingByValue 方法，并提供一个自定义的 Comparator，根据 CustomClass 的 s 属性进行排序。
3. Map<Integer, CustomClass> sortedMap = new LinkedHashMap<>(): 创建一个新的 LinkedHashMap 来存储排序后的结果。
4. for (Map.Entry<Integer, CustomClass> entry : list): 遍历排序后的 List，将 Entry 放入 LinkedHashMap 中，从而保持插入顺序。

注意事项

• Null 值处理： 如果 CustomClass 的 s 属性可能为 null，需要在 Comparator 中进行 null 值处理，以避免 NullPointerException。
• 性能考虑： 对于非常大的 HashMap，使用 Stream API 可能会有更高的性能开销。在这种情况下，传统的命令式编程可能更适合。
• 不可变性： 上述两种方法都创建了一个新的排序后的 Map，原始的 HashMap 不会被修改。如果需要在原地修改 HashMap，需要谨慎操作，并确保逻辑正确。
• 唯一Key： 在使用Stream API 的方案中，需要保证Key的唯一性，否则会抛出异常。

总结

本文介绍了如何根据 HashMap 中自定义类的值进行排序。我们提供了两种实现方案：使用 Stream API 和使用传统的命令式编程方式。选择哪种方案取决于具体的应用场景和性能需求。无论选择哪种方案，都需要注意 null 值处理和性能考虑。希望本文能够帮助你更好地理解和应用 HashMap 的排序技巧。

以上就是基于自定义类成员变量值对 HashMap 进行排序的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！