«Сортировка HashMap в Java» - Spring на русском

«1. Введение

В этом кратком руководстве мы узнаем, как сортировать HashMap в Java.

В частности, мы рассмотрим сортировку записей HashMap по их ключу или значению, используя:

TreeMap ArrayList и Collections.sort() TreeSet с помощью Stream API и, наконец, с помощью библиотеки Guava

2. Использование TreeMap

Как мы знаем, ключи в TreeMap сортируются в их естественном порядке. Это хорошее решение, когда мы хотим отсортировать пары ключ-значение по их ключу. Итак, идея состоит в том, чтобы передать все данные из нашего HashMap в TreeMap.

Для начала давайте определим HashMap и инициализируем его некоторыми данными:

Map<String, Employee> map = new HashMap<>();

Employee employee1 = new Employee(1L, "Mher");
map.put(employee1.getName(), employee1);
Employee employee2 = new Employee(22L, "Annie");
map.put(employee2.getName(), employee2);
Employee employee3 = new Employee(8L, "John");
map.put(employee3.getName(), employee3);
Employee employee4 = new Employee(2L, "George");
map.put(employee4.getName(), employee4);

Обратите внимание, что для класса Employee мы реализовали Comparable:

public class Employee implements Comparable<Employee> {

    private Long id;
    private String name;

    // constructor, getters, setters

    // override equals and hashCode
    @Override
    public int compareTo(Employee employee) {
        return (int)(this.id - employee.getId());
    }
}

Далее мы сохраняем записи в TreeMap с помощью конструктора:

TreeMap<String, Employee> sorted = new TreeMap<>(map);

Или метод putAll для копирования данных:

TreeMap<String, Employee> sorted = new TreeMap<>();
sorted.putAll(map);

Вот и все! Чтобы убедиться, что записи нашей карты отсортированы по ключу, давайте распечатаем их:

Annie=Employee{id=22, name='Annie'}
George=Employee{id=2, name='George'}
John=Employee{id=8, name='John'}
Mher=Employee{id=1, name='Mher'}

Как видим, ключи отсортированы в естественном порядке.

3. Использование ArrayList

Конечно, мы можем сортировать элементы карты с помощью ArrayList. Ключевое отличие от предыдущего метода заключается в том, что здесь мы не поддерживаем интерфейс карты.

3.1. Сортировка по ключу

Давайте загрузим набор ключей в ArrayList:

List<String> employeeByKey = new ArrayList<>(map.keySet());
Collections.sort(employeeByKey);

Вывод:

[Annie, George, John, Mher]

3.2. Сортировка по значению

Теперь, что, если мы хотим отсортировать значения карты по полю id объекта Employee? Мы также можем использовать ArrayList для этого.

Сначала скопируем значения в список:

List<Employee> employeeById = new ArrayList<>(map.values());

И после этого отсортируем:

Collections.sort(employeeById);

Помните, что это работает, потому что Employee реализует интерфейс Comparable. В противном случае нам нужно было бы определить ручной компаратор для нашего вызова Collections.sort.

Чтобы проверить результат, мы печатаем employeeById:

[Employee{id=1, name='Mher'}, 
Employee{id=2, name='George'}, 
Employee{id=8, name='John'}, 
Employee{id=22, name='Annie'}]

Как мы видим, объекты сортируются по их полю id.

4. Использование TreeSet

На случай, если мы не хотим принимать повторяющиеся значения в нашей отсортированной коллекции, есть хорошее решение с TreeSet.

Во-первых, давайте добавим несколько повторяющихся записей на нашу исходную карту:

Employee employee5 = new Employee(1L, "Mher");
map.put(employee5.getName(), employee5);
Employee employee6 = new Employee(22L, "Annie");
map.put(employee6.getName(), employee6);

4.1. Сортировка по ключу

Чтобы отсортировать карту по ключевым записям:

SortedSet<String> keySet = new TreeSet<>(map.keySet());

Давайте распечатаем keySet и посмотрим на результат:

[Annie, George, John, Mher]

Теперь у нас есть ключи карты, отсортированные без дубликатов.

4.2. Сортировка по значению

Аналогичным образом, для значений карты код преобразования выглядит так:

SortedSet<Employee> values = new TreeSet<>(map.values());

И результаты:

[Employee{id=1, name='Mher'}, 
Employee{id=2, name='George'}, 
Employee{id=8, name='John'}, 
Employee{id=22, name='Annie'}]

Как мы видим, в выводе нет дубликатов. Это работает с пользовательскими объектами, когда мы переопределяем equals и hashCode.

5. Использование лямбда-выражений и потоков

Начиная с Java 8, мы можем использовать Stream API и лямбда-выражения для сортировки карты. Все, что нам нужно, это вызвать метод sorted в потоковом конвейере карты.

5.1. Сортировка по ключу

Для сортировки по ключу мы используем компаратор сравнения по ключу:

map.entrySet()
  .stream()
  .sorted(Map.Entry.<String, Employee>comparingByKey())
  .forEach(System.out::println);

На заключительном этапе forEach выводятся результаты:

Annie=Employee{id=22, name='Annie'}
George=Employee{id=2, name='George'}
John=Employee{id=8, name='John'}
Mher=Employee{id=1, name='Mher'}

По умолчанию используется режим сортировки по возрастанию.

5.2. Сортировка по значению

Конечно, мы можем сортировать и по объектам Employee:

map.entrySet()
  .stream()
  .sorted(Map.Entry.comparingByValue())
  .forEach(System.out::println);

Как мы видим, приведенный выше код выводит карту, отсортированную по полям id объектов Employee:

Mher=Employee{id=1, name='Mher'}
George=Employee{id=2, name='George'}
John=Employee{id=8, name='John'}
Annie=Employee{id=22, name='Annie'}

~~ ~ Кроме того, мы можем собрать результаты в новую карту:

Map<String, Employee> result = map.entrySet()
  .stream()
  .sorted(Map.Entry.comparingByValue())
  .collect(Collectors.toMap(
    Map.Entry::getKey, 
    Map.Entry::getValue, 
    (oldValue, newValue) -> oldValue, LinkedHashMap::new));

Обратите внимание, что мы собрали наши результаты в LinkedHashMap. По умолчанию Collectors.toMap возвращает новый HashMap, но, как мы знаем, HashMap не гарантирует порядок итерации, в отличие от LinkedHashMap.

6. Использование Guava

Наконец, библиотека, которая позволяет нам сортировать HashMap, называется Guava. Прежде чем мы начнем, будет полезно проверить нашу статью о картах в Гуаве.

Во-первых, давайте объявим порядок, поскольку мы хотим отсортировать нашу карту по полю идентификатора сотрудника:

Ordering naturalOrdering = Ordering.natural()
  .onResultOf(Functions.forMap(map, null));

Теперь все, что нам нужно, это использовать ImmutableSortedMap, чтобы проиллюстрировать результаты:

ImmutableSortedMap.copyOf(map, naturalOrdering);

И еще раз , на выходе получается карта, упорядоченная по полю id:

Mher=Employee{id=1, name='Mher'}
George=Employee{id=2, name='George'}
John=Employee{id=8, name='John'}
Annie=Employee{id=22, name='Annie'}

7. Резюме

В этой статье мы рассмотрели несколько способов сортировки HashMap по ключу или по значению.

И мы внимательно рассмотрели, как мы можем сделать это, когда атрибут является пользовательским классом, реализуя Comparable.

Наконец, как всегда, код, использованный во время обсуждения, можно найти на GitHub.

«Сортировка HashMap в Java»