使用Java Pair和Comparator对数组进行排序

在Java中，我们可以使用Pair类和Comparator接口来对数组进行排序。Pair类表示一对有序的对象，而Comparator接口则定义了一种比较两个对象的方法。通过组合使用这两个元素，我们可以对含有任何类型元素的数组进行排序。

Pair类

在Java中，Pair类通常不是内置类。为使用它，我们需要先自定义一个Pair类。

public class Pair<L, R> {
    private final L left;
    private final R right;
    
    public Pair(L left, R right) {
        this.left = left;
        this.right = right;
    }
    
    public L getLeft() { return left; }
    public R getRight() { return right; }
    
    // 如果两个Pair等价，则它们的hashcode也应该相等
    @Override
    public int hashCode() {
        return left.hashCode() ^ right.hashCode();
    }
    
    // 判断两个Pair是否相等
    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (!(o instanceof Pair)) return false;
        Pair<?, ?> pairo = (Pair<?, ?>) o;
        return this.left.equals(pairo.getLeft()) &&
               this.right.equals(pairo.getRight());
    }
}

上述代码定义了一个泛型类Pair，其构造函数接收一个左值和一个右值，而getLeft()和getRight()方法则分别返回左值和右值。为了在hashCode()和equals()方法间建立一致性，我们将两个域分别的hashcode进行异或运算，再分别比较左右值。

Comparator接口

Comparator接口包含一个compare()方法，用于比较Object对象。它通常作为参数传入Collections.sort()方法中，用于按照自定义的顺序对列表进行排序。

public static <T> void sort(List<T> list, Comparator<? super T> c)

参数：

• list：要排序的列表
• c：定义全序关系的比较器。如果c为null，则使用元素的自然顺序。

返回值：

该方法不返回任何值，但修改了传入的列表。

对数组进行排序

下面是一个例子，展示如何使用Pair和Comparator来对一个含有元素为Pair<Integer, String>类型的数组进行排序。这个例子按照Integer为首要条件升序排列，按照String为次要条件逆序排列。

import java.util.Arrays;
import java.util.Comparator;

public class SortExample {
    public static void main(String[] args) {
        Pair<Integer, String>[] arr = new Pair[]{
            new Pair<>(1, "b"),
            new Pair<>(3, "a"),
            new Pair<>(2, "c")
        };
        Arrays.sort(arr, new Comparator<>() {
            @Override
            public int compare(Pair<Integer, String> p1, Pair<Integer, String> p2) {
                int cmp = p1.getLeft().compareTo(p2.getLeft());
                if (cmp != 0) {
                    return cmp;
                } else {
                    return p2.getRight().compareTo(p1.getRight());
                }
            }
        });
        for (Pair<Integer, String> p : arr) {
            System.out.printf("(%d, %s) ", p.getLeft(), p.getRight());
        }
    }
}
// 输出：(1, b) (2, c) (3, a)

上面的代码中，compare()方法首先比较两个Pair对象的左值，如果左值不同，则返回它们之间的升序差。否则，我们根据右值的逆序来比较两个Pair对象。最后，我们调用Arrays.sort()方法来对数组进行排序，并使用匿名内部类来实现比较器接口。

这个程序将数组按照首要条件升序排列，按照次要条件逆序排列。其中，首要条件指的是Integer型的左值，次要条件指的是String型的右值。

总结

在Java中，我们可以使用Pair类和Comparator接口来对数组进行排序。这种方法很灵活，可以处理各种类型的数据，且方便实用。定制化排序时，只需在调用排序方法时传入自定义的比较器，即可按照指定的标准进行排序。