オブジェクトを手軽にソートする：JavaTips ～Javaプログラミング編

» 2005年04月20日 10時00分公開

　オブジェクトや数値型の値の集合をソートするためのメソッドが、配列を扱うjava.util.Arraysのクラスメソッドsortとして用意されています。Arrays.sortは高速なソートアルゴリズムを実装しており、ソートに用いる順序関係（昇順、降順、辞書順など）はインターフェイスjava.util.Comparatorを実装したクラスで自ら定義することができます。

数値の配列をソートする

　int型、double型などの数値型のデータをソートしたいときには、以下のように行います。

int型配列のソート

int[] ia = {10, 5, 30, 20, -18, 0, 50}; // 適当なint型の配列

              java.util.Arrays.sort(ia);

　この結果、iaが昇順にソートされます（-18, 0, 5, 10, 20, 30, 50）。iaの中身が書き換えられることに注意してください（sortの戻り値はvoidです）。ソートのアルゴリズムは修正クイックソートが用いられています。クイックソートは最悪の場合（ソート済のデータ）の時間計算量がデータ数nの2乗に比例することが知られていますが、このメソッドではそのような場合にも（n*log n）に比例する時間で実行できる修正がなされています。

オブジェクトをソートする

　単に数値型の配列をソートするのではなく、データをフィールドに持つオブジェクトをソートすることもあります。例えば、String型のフィールドを持つDataクラスを、その文字列長について降順でソートする方法を考えてみます。

リスト1　Data.java

import java.util.*; // ArrayListとComparator

              public class Data {

                private String data_;

                public Data(String data){

                  data_=data;

                }

                public int length(){

                  return data_.length();

                }

                public String toString(){

                  return “Data: ”+data_;

                }

                public static void main(String[] args){

                  ArrayList al = new ArrayList();

                  al.add(new Data(“Atzy”));            // ArrayListにデータを追加

                  al.add(new Data(“yuu”));

                  al.add(new Data(“Kaneko”));

                  al.add(new Data(“ikumi”));

                  al.add(new Data(“MI”));

                  Object[] oa = al.toArray();            // 配列に変換

                  Arrays.sort(oa, new DataComparator()); // DataComparatorで順序関係を指定

                  for(int i = 0; i < oa.length; i++){

                    // ソート前の配列とソート後の配列を並べて表示

                    System.out.println((Data)al.toArray()[i]+”, \t”+(Data)oa[i]);      

                  }

                }

              }

　Data.javaでString型のデータを持つクラスを定義します。mainメソッドでは、ArraysListに収めた複数のDataオブジェクトをリスト2で定義しているDataComparatorの定める順序関係に従ってソートしています。Comparatorによって「小さい」と判断されるオブジェクトが前に来るようにソートされます。

リスト2　DataComparator.java

public class DataComparator implements java.util.Comparator{

                public int compare(Object o1, Object o2){

                  return ((Data)o2).length() - ((Data)o1).length();

                }

              }

　DataComparator.javaはインターフェイスjava.util.Comparatorを実装したクラスです。Comparatorで宣言されているメソッドcompareで順序関係を定義します。compareは2つのオブジェクトを引数に取り、最初の引数が「小さい」ときには負の整数を、「等しい」ときには0を、「大きい」ときには正の整数を返すように実装します。

　上のプログラム例では「Dataオブジェクトが持つStringオブジェクトについて、文字列長が小さい方が大きい」という順序を定義しています。o1の文字列長が3で、o2の文字列長が5なら、compareの戻り値は2となります。これは正の整数なので、o1の方が大きいということになります。

　なお、Comparatorはequalsメソッドも宣言していますが、これはObjectのequalsメソッドによって定義されているため、あえて実装する必要はありません。

実行結果

Data: Atzy,    Data: Kaneko

              Data: yuu,     Data: ikumi

              Data: Kaneko,  Data: Atzy

              Data: ikumi,   Data: yuu

              Data: MI,      Data: MI

　実行結果の左列がソート前、右列がソート後を表しています。文字列長の大きいStringを持つDataオブジェクトが前に来るようにソートされたことが分かります。