Теория: Сортировка списков

Сортировка списков – один из ярких примеров использования лямбда-функций и их преимущества перед другими способами. Лямбда-функции позволяют спрятать процесс перебора элементов внутрь метода сортировки, оставив программисту задачу реализации способа сравнения двух элементов. В этом уроке мы научимся сортировать списки по произвольным условиям, используя метод sort() списков.

Обычная сортировка списка в естественном порядке сводится к вызову одного метода:

var langs = new ArrayList<>(List.of("ruby", "php", "python", "javascript"));
Collections.sort(langs); // [javascript, php, python, ruby]

Предположим, что мы хотим выполнить сортировку на основе длины слов в порядке возрастания. Что нам делать в этом случае? Без использования лямбда-функций у нас есть два варианта:

• Реализовать сортировку самостоятельно. Самый дорогой способ, так как требует постоянно реализовывать заново один и тот же алгоритм сортировки.
• Воспользоваться механизмом Comparator, который позволяет создать отдельный класс с логикой сортировки. Объект этого класса будет использоваться во время сортировки для сравнения элементов. Лучше, чем первый способ, но все еще очень многословный.

Лямбда-функции позволяют отделить алгоритм сортировки от логики сравнения элементов, как во втором варианте, но сама реализации логики сравнения значительно упрощается, так как вместо создания целого класса, достаточно описать лямбда-функцию, прямо во время сортировки.

langs.sort((v1, v2) -> Integer.compare(v1.length(), v2.length()));
System.out.println(langs); // [php, ruby, python, javascript]

Лямбда-функция, передаваемая в метод sort(), принимает на вход два элемента в том порядке, в котором они идут в исходном списке. Если элементы равны между собой, то функция должна вернуть 0, если первый элемент меньше чем второй, то -1, если второй меньше чем первый, то 1.

В случае примитивных типов данных, такую логику не нужно реализовывать самостоятельно, она уже реализована в методах Character.compare(), Integer.compare() и так далее. В примере выше как раз используется последний. При этом, если мы хотим поменять направление сортировки, то достаточно поменять местами аргументы:

langs.sort((v1, v2) -> Integer.compare(v2.length(), v1.length()));
System.out.println(langs); // [javascript, python, ruby, php]

Даже в случае объектов, сортировка почти всегда сводится к сравнению примитивных типов данных. Ниже пример сортировки пользователей по возрасту:

var users = /* список пользователей */;
users.sort((u1, u2) -> Integer.compare(u1.getAge(), u2.getAge()));

Для полноты картины и понимания статей в интернете, рассмотрим альтернативный вариант сортировки, который делает то же самое что и примеры выше, но с применением встроенного класса Comparator:

langs.sort(Comparator.comparingInt((v) -> v.length()));
users.sort(Comparator.comparingInt((v) -> v.getAge()));

Comparator.comparingInt() принимает на вход лямбда-функцию, которая принимает на вход сравниваемые данные и должна вернуть числовое значение, полученное на базе этих данных для сравнения.