C#数组排序以及比较对象的大小

先来看个小例子吧

int[] intArray = new int[]{2,3,6,1,4,5};
Array.Sort(intArray);
Array.ForEach<int>(intArray,(i)=>Console.WriteLine(i));

这个例子定义了一个int数组，然后使用Array.Sort(arr)静态方法对此数组进行排序，最后输出排序后的数组。以上例子将毫无意外的依次输出1，2，3，4，5，6.

为什么Array的Sort方法可以正确的对int数组进行排序呢，我们自定义类可以吗？试试看，如下代码：

public class Student 
{
    public int Age { get; set; }
  
    public string Name { get; set; }
  
    public int Score { get; set; }
}
  
  
  
static void Main(string[] args)
{
    Student[] students = new Student[]{
        new Student(){Age = 10,Name="张三",Score=70},
        new Student(){Age = 12,Name="李四",Score=97},
        new Student(){Age = 11,Name="王五",Score=80},
        new Student(){Age = 9,Name="赵六",Score=66},
        new Student(){Age = 12,Name="司马",Score=90},
    };
  
    Console.WriteLine("--------------默认排序输出--------");
    Array.Sort(students);
    Array.ForEach<Student>(students,(s)=>Console.WriteLine(string.Format("{0}{1,2}岁了，他的分数是{2,3}",s.Name,s.Age,s.Score)));
  
    Console.Read();
}

我们定义了Student类然后同样对他的数组进行排序，程序正确的编译通过，但是运行出错，运行时抛出了异常：System.InvalidOperationException{"Failed to compare two elements in the array."}，这个异常的InnerException是ArgumentException{"At least one object must implement IComparable."}；运行时异常说明:我们要使用Array.Sort(arr)静态方法，必须得保证数组中有一个元素实现IComparable接口。既然如此我们就让Student类实现IComparable接口.

public class Student :IComparable
{
    public int Age { get; set; }
  
    public string Name { get; set; }
  
    public int Score { get; set; }
  
  
    /// <summary>
    /// 实现IComparable接口，用Age做比较
    /// </summary>
    /// <param name="obj">比较对象</param>
    /// <returns>比较结果</returns>
    public int CompareTo(object obj)
    {
        if (obj is Student)
        {
           return Age.CompareTo(((Student)obj).Age);
        }
  
        return 1;
    }
}

在Student类中实现了IComparable接口，在CompareTo方法中比较Student的Age属性，这一次再次编译运行，程序正常的输出了按照年龄排序的Student数组。

假如说我们要对Student的Score属性进行排序该怎么办呢? Student类实现的IComparable接口只能按照一种属性排序呀。

这个是很容易实现的.net的类库开发者早为我们准备了另一个接口IComparer<T>接口用来实现比较类型T的两个实例。如下StudentScoreComparer类实现了对Student按照Score属性比较的IComparer<Student>

public class StudentScoreComparer : IComparer<Student>
{
    public int Compare(Student x, Student y)
    {
        return x.Score.CompareTo(y.Score);
    }
}

现在我们可以使用下面代码对Student数组按照Score属性进行排序：

Array.Sort(students, new StudentScoreComparer());
Array.ForEach<Student>(students, (s) => Console.WriteLine(string.Format("{0}{1,2}岁了，他的分数是{2,3}", s.Name, s.Age, s.Score)));

不过一个简单的按照Score属性排序，再定义一个类是不是有点大题小作呀，有没有更好的办法呢？当然有. .net为我们准备了比较对象大小的委托Comparison<T>我们可以使用拉姆达表达式或者匿名委托直接排序，如下代码实现：

Array.Sort(students, (s1, s2) => s1.Score.CompareTo(s2.Score));
Array.ForEach<Student>(students, (s) => Console.WriteLine(string.Format("{0}{1,2}岁了，他的分数是{2,3}", s.Name, s.Age, s.Score)));

完整代码示例如下：

using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
  
namespace SortingInCSharp
{
    class Program
    {
        public class Student : IComparable
        {
            public int Age { get; set; }
  
            public string Name { get; set; }
  
            public int Score { get; set; }
  
            /// <summary>
            /// 实现IComparable接口，用Age做比较
            /// </summary>
            /// <param name="obj">比较对象</param>
            /// <returns>比较结果</returns>
            public int CompareTo(object obj)
            {
                if (obj is Student)
                {
                    return Age.CompareTo(((Student)obj).Age);
                }
  
                return 1;
            }
        }
  
        static void Main(string[] args)
        {
            Student[] students = new Student[]{
                new Student(){Age = 10,Name="张三",Score=70},
                new Student(){Age = 12,Name="李四",Score=97},
                new Student(){Age = 11,Name="王五",Score=80},
                new Student(){Age = 9,Name="赵六",Score=66},
                new Student(){Age = 12,Name="司马",Score=90},
            };
  
            Console.WriteLine("--------------默认排序输出--------");
            Array.Sort(students);
            Array.ForEach<Student>(students, (s) => Console.WriteLine(string.Format("{0}{1,2}岁了，他的分数是{2,3}", s.Name, s.Age, s.Score)));
  
            Console.WriteLine("----------按分数排序输出------------");
            Array.Sort(students, new StudentScoreComparer());
            Array.ForEach<Student>(students, (s) => Console.WriteLine(string.Format("{0}{1,2}岁了，他的分数是{2,3}", s.Name, s.Age, s.Score)));
  
            Console.WriteLine("----------按分数排序输出----------");
            Array.Sort(students, (s1, s2) => s1.Score.CompareTo(s2.Score));
            Array.ForEach<Student>(students, (s) => Console.WriteLine(string.Format("{0}{1,2}岁了，他的分数是{2,3}", s.Name, s.Age, s.Score)));
  
  
            Console.Read();
        }
  
        public class StudentScoreComparer : IComparer<Student>
        {
            public int Compare(Student x, Student y)
            {
                return x.Score.CompareTo(y.Score);
            }
        }
    }
}

总结：

在C#中有三个关于比较对象大小的接口，分别是IComparable、IComparable<T>和IComparer<T>。 IComparable和IComparable<T>是类本身实现的在实例之间比较大小的行为定义。IComparer<T>是定义在被比较类之外的专门比较两个T类型对象大小的行为，另外还有一个用于比较的委托定义Comparison<T>可以让我们用拉姆达表达式或者匿名委托或方法更方便的排序。