Java List 排序完全指南：Collections.sort 與 Comparator 實戰

核心 API

• Collections.sort(List<T> list)：元素需實作 Comparable<T>
• Collections.sort(List<T> list, Comparator<? super T> c)：外部比較器策略
• Java 8+：list.sort(comparator)、Comparator.comparing(...) 鏈式寫法

完整範例：自訂比較器排序

package com.tom.compare;

import java.util.*;

public class CompareClient {
    public static void main(String[] args) {
        List<Content> list = new ArrayList<>();
        list.add(new Content(15000, "1asdfasd5000"));
        list.add(new Content(10000, "10000"));
        list.add(new Content(20000, "20000"));
        list.add(new Content(30000, "30000"));
        list.add(new Content(25000, "25000"));
        list.add(new Content(13000, "13000"));
        list.add(new Content(15000, "15000"));
        list.add(new Content(89000, "89000"));

        Collections.sort(list, new ContentComparator());

        for (Content c : list) {
            System.out.println("content.getName() " + c.getName());
        }
    }
}

class ContentComparator implements Comparator<Content> {
    @Override
    public int compare(Content c1, Content c2) {
        return Long.compare(c1.getKey(), c2.getKey()); // Java 7+ 推薦寫法
        // 等同於：
        // if (c1.getKey() > c2.getKey()) return 1;
        // else if (c1.getKey() == c2.getKey()) return 0;
        // else return -1;
    }
}

class Content {
    private long key;
    private String name;

    public Content(long key, String name) {
        this.key = key;
        this.name = name;
    }
    // getter/setter 略...
}

執行結果

content.getName() 10000
content.getName() 13000
content.getName() 1asdfasd5000
content.getName() 15000
content.getName() 15000
content.getName() 20000
content.getName() 25000
content.getName() 30000
content.getName() 89000

依 key 升冪排序，相同 key 維持原順序（穩定排序）。

Java 8+ 現代寫法

// Lambda 表達式
list.sort((c1, c2) -> Long.compare(c1.getKey(), c2.getKey()));

// Comparator 靜態工廠方法鏈式調用
list.sort(Comparator.comparing(Content::getKey));

// 多鍵值排序：先按 key 升冪，再按 name 降冪
list.sort(Comparator
    .comparing(Content::getKey)
    .thenComparing(Content::getName, Comparator.reverseOrder()));

// 空值安全
list.sort(Comparator.nullsFirst(Comparator.comparing(Content::getKey)));

Comparable vs Comparator 選擇指南

常見陷阱與最佳實踐

1. 比較器一致性：compare(a,b) 與 compare(b,a) 必須號相反，違反會導致排序錯誤或拋出 IllegalArgumentException
2. 避免減法溢位：return c1.key - c2.key 可能溢位，必須用 Long.compare() 或條件判斷
3. 不可變鍵值：排序依賴的欄位在排序過程中不應被修改
4. Null 安全：列表含 null 時需使用 nullsFirst/Last 或比較器內部處理