比較和排序（IComparable和IComparer以及它們的泛型實現）(轉)

C#筆記25：比較和排序（IComparable和IComparer以及它們的泛型實現）

本文摘要：

1：比較和排序的概念；

2：IComparable和IComparer；

3：IComparable和IComparer的泛型實現IComparable<T>和IComparer<T>；

1：比較和排序的概念

    比較：兩個實體類之間按>，=，<進行比較。

    排序：在集合類中，對集合類中的實體進行排序。排序基於的演算法基於實體類提供的比較函數。

    基本型別都提供了預設的比較演算法，如string提供了按字母進行比較，int提供了按整數大小進行比較。

2：IComparable和IComparer

    當我們創建了自己的實體類，如Student，預設想要對其按照年齡進行排序，則需要為實體類實現IComparable介面。

class Student:IComparable
    {
        public string Name { get; set; }
        public int Age { get; set; }

        #region IComparable Members

        public int CompareTo(object obj)
        {
            Student student = obj as Student;
            if (Age > student.Age)
            {
                return 1;
            }
            else if (Age == student.Age)
            {
                return 0;
            }
            else
            {
                return -1;
            }
            //return Age.CompareTo(student.Age);
        }
        #endregion
    }

    PS:註意上面代碼中CompareTo方法有一條註釋的代碼，其實本函數完全可以使用該註釋代碼代替，因為利用了整形的預設比較方法。此處未使用本註釋代碼，是為了更好的說明比較器的工作原理。

    接下來寫一個測試用例：

public Form1()
        {
            InitializeComponent();
            studentList = new ArrayList();
            studentList.Add(new Student() { Age = 1, Name = "a1" });
            studentList.Add(new Student() { Age = 5, Name = "g1" });
            studentList.Add(new Student() { Age = 4, Name = "b1" });
            studentList.Add(new Student() { Age = 2, Name = "f1" });
        }
        ArrayList studentList;
        private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            studentList.Sort();
            foreach (Student item in studentList)
            {                
                this.textBox1.Text += item.Name + "----" +item.Age.ToString() + "\r\n"  ;
            }
        }

運行結果：

a1----1
f1----2
b1----4
g1----5

      OK，疑問來了。如果不想使用年齡作為比較器了，那怎麼辦。這個時候IComparer的作用就來了，可使用IComparer來實現一個自定義的比較器。如下：

class SortName: IComparer
    {
        #region IComparer Members

        public int Compare(object x, object y)
        {
            Student s1 = x as Student;
            Student s2 = y as Student;
            return s1.Name.CompareTo(s2.Name);
        }

        #endregion
    }

這個時候，我們在排序的使用為Sort方法提供此比較器：

      studentList.Sort(new SortName());

      運行的結果是：

a1----1
b1----4
f1----2
g1----5

3：IComparable和IComparer的泛型實現IComparable<T>和IComparer<T>

      如果我們稍有經驗，我們就會發現上面的代碼我們使用了一個已經不建議使用的集合類ArrayList。當泛型出來後，所有非泛型集合類已經建議不儘量使用了。至於原因，從上面的代碼中我們也可以看出一點端倪。

      註意查看這個Compare函數，如：

public int Compare(object x, object y)
        {
            Student s1 = x as Student;
            Student s2 = y as Student;
            return s1.Name.CompareTo(s2.Name);
        }

我們發現這個函數進行了裝箱和拆箱。而這是會影響性能的。如果我們的集合中有成千上萬個複雜的實體對象，則在排序的時候所耗費掉的性能就是客觀的。而泛型的出現，就可以避免掉拆箱和裝箱。

      故上文代碼中的ArrayList，應該換成List<T>，對應的，我們就該實現IComparable<T>和IComparer<T>。最終的代碼應該像：

public partial class Form1 : Form
    {
        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
            studentList = new List<Student>();
            studentList.Add(new Student() { Age = 1, Name = "a1" });
            studentList.Add(new Student() { Age = 5, Name = "g1" });
            studentList.Add(new Student() { Age = 4, Name = "b1" });
            studentList.Add(new Student() { Age = 2, Name = "f1" });
        }
        List<Student> studentList;
        private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            studentList.Sort(new SortName());

            foreach (Student item in studentList)
            {
                
                this.textBox1.Text += item.Name + "----" +item.Age.ToString() + "\r\n"  ;
            }
        }
    }

    class Student:IComparable<Student>
    {
        public string Name { get; set; }
        public int Age { get; set; }

        #region IComparable<Student> Members

        public int CompareTo(Student other)
        {
            return Age.CompareTo(other.Age);
        }

        #endregion
    }

    class SortName: IComparer<Student>
    {
        #region IComparer<Student> Members

        public int Compare(Student x, Student y)
        {
            return x.Name.CompareTo(y.Name);
        }

        #endregion
    }