比较和排序（IComparable和IComparer以及它们的泛型实现）

本文摘要：

1：比较和排序的概念；

2：IComparable和IComparer；

3：IComparable和IComparer的泛型实现IComparable<T>和IComparer<T>；

 

1：比较和排序的概念

    比较：两个实体类之间按>，=，<进行比较。

    排序：在集合类中，对集合类中的实体进行排序。排序基于的算法基于实体类提供的比较函数。

    基本型别都提供了默认的比较算法，如string提供了按字母进行比较，int提供了按整数大小进行比较。

 

2：IComparable和IComparer

    当我们创建了自己的实体类，如Student，默认想要对其按照年龄进行排序，则需要为实体类实现IComparable接口。

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:注意上面代码中CompareTo方法有一条注释的代码，其实本函数完全可以使用该注释代码代替，因为利用了整形的默认比较方法。此处未使用本注释代码，是为了更好的说明比较器的工作原理。

    接下来写一个测试用例：

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"  ;
            }
        }

      运行结果：

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

      OK，疑问来了。如果不想使用年龄作为比较器了，那怎么办。这个时候IComparer的作用就来了，可使用IComparer来实现一个自定义的比较器。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
    }

      这个时候，我们在排序的使用为Sort方法提供此比较器：

      studentList.Sort(new SortName());

      运行的结果是：

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

            

3：IComparable和IComparer的泛型实现IComparable<T>和IComparer<T>

      如果我们稍有经验，我们就会发现上面的代码我们使用了一个已经不建议使用的集合类ArrayList。当泛型出来后，所有非泛型集合类已经建议不尽量使用了。至于原因，从上面的代码中我们也可以看出一点端倪。

      注意查看这个Compare函数，如： 

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

      我们发现这个函数进行了装箱和拆箱。而这是会影响性能的。如果我们的集合中有成千上万个复杂的实体对象，则在排序的时候所耗费掉的性能就是客观的。而泛型的出现，就可以避免掉拆箱和装箱。

      故上文代码中的ArrayList，应该换成List<T>，对应的，我们就该实现IComparable<T>和IComparer<T>。最终的代码应该像：

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
    }