首页 > Java > java教程 > 正文

Java教程:高效排序数值并保留原始索引信息

花韻仙語
发布: 2025-10-30 23:29:17
原创
356人浏览过

java教程:高效排序数值并保留原始索引信息

本文详细介绍了如何在Java中对一组数值型评级数据进行排序,并同时保留其原始输入顺序(如'Rate 1', 'Rate 2'等),从而准确识别最高和最低评级及其对应的原始标签。我们将利用Java Stream API,结合自定义比较器,高效地实现这一需求,避免直接修改原始数据顺序。

在许多数据处理场景中,我们经常需要对一组数值进行排序,并找出其中的最大值和最小值。然而,一个常见的挑战是,在排序过程中如何保留原始数据项的上下文信息,例如它们的原始标签或索引。例如,当我们需要对一系列“评级”进行排序时,仅仅输出排序后的数值是不够的,我们还需要知道哪个“Rate X”对应哪个值,以及哪个“Rate X”是最高或最低的。

问题分析与传统方法的局限性

假设我们有一组评级数据,如 Rate 1: 237, Rate 2: 4303, Rate 3: -635 等。我们的目标是:

  1. 将所有评级从高到低排序,并显示其原始的“Rate X”标签。
  2. 识别最高评级和最低评级,并显示其对应的“Rate X”标签及其数值。

一个直观但存在局限性的方法是,将所有评级值存储到一个数组中,然后直接对该数组进行排序。例如,使用冒泡排序

立即学习Java免费学习笔记(深入)”;

// 假设 arr 存储了评级值
int[] arr = {237, 4303, -635, 715, 56};
// ... 冒泡排序代码 ...
// 排序后 arr 变为 {-635, 56, 237, 715, 4303} 或其逆序
// 此时,我们无法直接知道 4303 对应的是 Rate 2,237 对应的是 Rate 1
登录后复制

这种方法的问题在于,一旦数组被排序,原始值与其在数组中的原始位置(即“Rate X”的X)之间的关联就丢失了。为了解决这个问题,我们需要一种机制来在排序的同时,保留这种原始索引信息。

解决方案:利用Java Stream API保留原始索引

Java 8引入的Stream API提供了一种强大而灵活的方式来处理集合数据。我们可以利用它来创建一个索引流,然后根据原始数组中的值来排序这些索引,从而达到既排序了值又保留了原始索引的目的。

纳米搜索
纳米搜索

纳米搜索:360推出的新一代AI搜索引擎

纳米搜索30
查看详情 纳米搜索

核心思路是:

  1. 创建一个从 0 到 N-1 的整数流,代表原始数组的索引。
  2. 对这个索引流进行排序,但排序的依据不是索引本身,而是 原始数组[索引] 的值。
  3. 排序完成后,我们得到一个包含原始索引的新数组,这些索引按照它们对应的值在原始数组中的大小进行排序。

以下是实现此逻辑的Java代码示例:

import java.util.Comparator;
import java.util.stream.IntStream;

public class RatingSorter {

    /**
     * 对输入的评级数组进行排序,并输出从高到低的评级及其原始标签,
     * 同时标识最高和最低评级。
     *
     * @param input 包含评级数值的整数数组。
     */
    static void highestToLowestOrder(int[] input) {
        int length = input.length;

        // 1. 创建一个包含原始索引的流 (0, 1, 2, ..., length-1)
        // 2. 将整数索引装箱为 Integer 对象,以便进行对象流操作
        // 3. 使用自定义比较器对这些索引进行排序:
        //    比较器 i -> input[i] 表示根据原始数组中索引 i 对应的值进行比较
        //    .reversed() 表示降序排序 (从高到低)
        // 4. 将排序后的 Integer 索引流映射回 int 类型
        // 5. 收集结果到一个新的 int 数组 ordered 中
        //    ordered 数组现在存储的是原始索引,这些索引按照它们在 input 数组中对应值的大小从高到低排列
        int[] ordered = IntStream.range(0, length)
            .boxed()
            .sorted(Comparator.comparingInt(i -> input[i]).reversed())
            .mapToInt(Integer::intValue)
            .toArray();

        System.out.println("Ratings in Highest to Lowest order :");
        System.out.println();

        // 遍历 ordered 数组,输出排序后的评级及其原始标签
        // ordered[i] 是一个原始索引,所以 "Rate" 后面是 ordered[i] + 1
        IntStream.of(ordered)
            .forEach(originalIndex -> System.out.printf("Rate %d%n", originalIndex + 1));

        System.out.println();

        // 识别最高评级:ordered[0] 存储的是最高评级对应的原始索引
        int highestRatingOriginalIndex = ordered[0];
        System.out.printf("The Highest Rating is Rate %d with the of %d%n",
            highestRatingOriginalIndex + 1, input[highestRatingOriginalIndex]);

        // 识别最低评级:ordered[length - 1] 存储的是最低评级对应的原始索引
        int lowestRatingOriginalIndex = ordered[length - 1];
        System.out.printf("The Lowest Rating is Rate %d with the of %d%n",
            lowestRatingOriginalIndex + 1, input[lowestRatingOriginalIndex]);
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 测试用例
        int[] inputRatings = {237, 4303, -635, 715, 56};
        highestToLowestOrder(inputRatings);
    }
}
登录后复制

示例输出

使用上述代码和提供的测试用例 int[] inputRatings = {237, 4303, -635, 715, 56};,程序将生成以下输出:

Ratings in Highest to Lowest order :

Rate 2
Rate 4
Rate 1
Rate 5
Rate 3

The Highest Rating is Rate 2 with the of 4303
The Lowest Rating is Rate 3 with the of -635
登录后复制

注意事项与总结

  1. 原始索引的重要性:此方法的核心在于不直接排序原始值数组,而是排序代表原始位置的索引。这确保了我们始终可以根据排序后的索引数组 ordered 追溯到原始的“Rate X”标签和其对应的实际值。
  2. Stream API的优势:Java Stream API提供了一种声明式、函数式编程风格,使得代码更简洁、可读性更高,尤其适用于数据转换和聚合操作。IntStream.range 和 Comparator.comparingInt 的结合是处理此类问题的优雅方式。
  3. 性能考虑:对于大规模数据集,Stream API通常能提供良好的性能,因为它能够利用多核处理器进行并行处理(通过 .parallel())。然而,对于非常小的数据集,直接的循环可能在微观层面上更快,但Stream API在代码的简洁性和可维护性上具有明显优势。
  4. 替代方案
    • 自定义对象:可以创建一个包含 value 和 originalIndex 字段的自定义 Rating 类,然后创建 Rating 对象的列表并对其进行排序。这种方法在数据结构上更清晰,但需要额外的类定义和对象创建开销。
    • Map结构:如果“Rate X”标签是唯一的字符串,也可以考虑使用 Map<String, Integer> 来存储数据,但排序时仍需提取值或键进行处理。

通过上述方法,我们不仅能够对数值数据进行灵活排序,还能有效保留其原始上下文信息,这在数据分析和报告生成中至关重要。

以上就是Java教程:高效排序数值并保留原始索引信息的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!

最佳 Windows 性能的顶级免费优化软件
最佳 Windows 性能的顶级免费优化软件

每个人都需要一台速度更快、更稳定的 PC。随着时间的推移,垃圾文件、旧注册表数据和不必要的后台进程会占用资源并降低性能。幸运的是,许多工具可以让 Windows 保持平稳运行。

下载
来源:php中文网
本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系admin@php.cn
最新问题
开源免费商场系统广告
热门教程
更多>
最新下载
更多>
网站特效
网站源码
网站素材
前端模板
关于我们 免责申明 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新 English
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送
PHP中文网APP
随时随地碎片化学习
PHP中文网抖音号
发现有趣的

Copyright 2014-2025 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号