C#排序比較

與C#定義了相等性比較規(guī)范一樣，C#也定義了排序比較規(guī)范，以確定一個(gè)對(duì)象與另一個(gè)對(duì)象的先后順序。排序規(guī)范如下

• IComparable接口（包括IComparable接口和IComparable<T>接口）
• >和<運(yùn)算符

當(dāng)需要實(shí)現(xiàn)排序算法時(shí)，使用IComparable接口。在下面的例子中，Array.Sort靜態(tài)方法可以調(diào)用，是因?yàn)镾ystem.String類(lèi)實(shí)現(xiàn)了IComparable接口。

string[] colors={"Green", "Red", "Blue"};Array.Sort(colors)foreach(string c in colors)    Console.Write(c+ " ");

而<和>運(yùn)算符比較特殊，因?yàn)樗麄円话阌糜诒容^數(shù)字類(lèi)型。因?yàn)榇笥诤托∮谶\(yùn)算符會(huì)被靜態(tài)地解析，因此它們“產(chǎn)生”出高效的代碼，適用于復(fù)雜計(jì)算的場(chǎng)景。

.NET Framework還提供了插件式的排序協(xié)議--IComparer接口。IComparable接口與IComparer接口的差別類(lèi)似與IEquatable和IEqualityComparer接口 (關(guān)于IEqutable接口和IEqualityComparer接口，請(qǐng)參考C#相等性：http://www.survivalescaperooms.com/yang_sy/p/3582946.html)

1. IComparable接口

IComparable接口的定義如下

public interface IComparable    int CompareTo(Object obj);}public interface IComparable<in T>{    int CompareTo(T other);}

這兩個(gè)接口定義了相同的功能。對(duì)于值類(lèi)型，IComparable<T>接口效率高于ICompare接口。上面的兩個(gè)接口的CompareTo方法都按照下面的方式運(yùn)行：

• 如果a排在b后面,那么a.CompareTo(b)返回1
• 如果a和不一樣，那么返回0
• 如果a排在不前面，那么返回-1

我們來(lái)看下面的示例代碼：

IList<Staff> staffs = new List<Staff> {    new Staff{FirstName="AAA", Title="Manager", Dept="Sale"},      new Staff{FirstName="BBB", Title="Accountant", Dept="Finance"},    new Staff{FirstName="CCC", Title="Accountant", Dept="Finance"},};Console.WriteLine("BBB".CompareTo(staffs[0].FirstName)); // 1Console.WriteLine("BBB".CompareTo(staffs[1].FirstName)); // 0Console.WriteLine("BBB".CompareTo(staffs[2].FirstName)); // -1

C#的大部分基本類(lèi)型都實(shí)現(xiàn)了IComparable接口和IComparable<T>接口。很多自定義類(lèi)型同樣也實(shí)現(xiàn)了該接口，這樣便于排序。

IComarable與Equals

假設(shè)一個(gè)類(lèi)型重寫(xiě)了Equals方法并實(shí)現(xiàn)了IComparable接口。那么你肯定希望當(dāng)Equals返回true時(shí)，CompareTo應(yīng)當(dāng)返回0。而Equals返回false時(shí)，CompareTo可以返回任何值。

換句話(huà)說(shuō)，相等性比對(duì)比性更嚴(yán)格；反之則不會(huì)。因此，當(dāng)CompareTo說(shuō)“兩個(gè)對(duì)象相等”時(shí)，Equals會(huì)說(shuō)“這兩個(gè)對(duì)象不一定相等”。一個(gè)很好的例子來(lái)自System.String類(lèi)。String.Equals方法和==運(yùn)算符使用序號(hào)排序規(guī)則比較字符串--也就是通過(guò)每個(gè)字符的Unicode的值進(jìn)行排序。而String.CompareTo方法，卻使用不那么嚴(yán)格的基于文化區(qū)域(culture-dependent)進(jìn)行比較。對(duì)于大多數(shù)計(jì)算機(jī)，字符ǖ和?，Equals返回False，而CompareTo返回0

你可以實(shí)現(xiàn)通過(guò)IComparer接口，從而完成特定的排序算法。自定義IComparer接口的實(shí)現(xiàn)，進(jìn)一步加大了CompareTo和Equals方法之間的差異。比如不區(qū)分大小寫(xiě)的字符串比較器，對(duì)于A和a，將返回0. 這也從反面印證了，ComparTo方法不如Equals方法嚴(yán)格。

2. <和>運(yùn)算符

一些類(lèi)型，定義了<和>運(yùn)算符，比如：

bool after2010 = DateTime.Now > new DateTime(2010, 1, 1);Console.WriteLine(after2010);

當(dāng)實(shí)現(xiàn)<和>運(yùn)算符之后，你需要保證<和>運(yùn)算符與IComparable接口保持一致。這也是.NET Framework的標(biāo)準(zhǔn)。

同樣地，當(dāng)一個(gè)類(lèi)型重載了<和>運(yùn)算符，那么也要求實(shí)現(xiàn)IComparable接口，而反之則不需要。實(shí)際上，大多數(shù).NET類(lèi)型實(shí)現(xiàn)了IComparable接口，并沒(méi)有重載<和>運(yùn)算符。這（排序比較）與相等性比較不一樣：

• 在實(shí)現(xiàn)相等性比較時(shí)，如果重載了Equals方法，那么一般都重載==運(yùn)算符
• 而在實(shí)現(xiàn)排序性比較時(shí)，如果實(shí)現(xiàn)了CompareTo方法，一般不要求重載<運(yùn)算符和>運(yùn)算符

一般地，只有在下面的情形中，才需要重載<運(yùn)算符和>運(yùn)算符：

• 一個(gè)類(lèi)型本身包含大于和小于這樣的概念
• 執(zhí)行先后順序比較的方式是唯一的
• 結(jié)果不會(huì)隨文化區(qū)域（Cultures）變化而變化

System.Stirng類(lèi)型不滿(mǎn)足最后一條，因此string不支持>操作和<操作。因此 “beck” > “Anne”，編譯時(shí)會(huì)拋出錯(cuò)誤。

3. 實(shí)現(xiàn)IComparable接口

下面的實(shí)例代碼中，結(jié)構(gòu)Note表示一個(gè)音樂(lè)的注釋?zhuān)鼘?shí)現(xiàn)了IComparable接口，還重載了<運(yùn)算符和>運(yùn)算符。為了實(shí)例的完整性，我們還重寫(xiě)了Equals和GetHashCode方法，以及重載了==和!=運(yùn)算符，通過(guò)這個(gè)例子，你可以全面的了解排序比較。

internal struct Note : IComparable, IComparable<Note>, IEquatable<Note>{    PRivate int semitonesFromA;    public int SemitonesFromA    {        get { return semitonesFromA; }    }    public Note(int semitonesFromA)    {        this.semitonesFromA = semitonesFromA;    }    // generic IComparable<T>    public int CompareTo(Note other)    {        if (Equals(other))            return 0;        return SemitonesFromA.CompareTo(other.SemitonesFromA);    }    // non-generic IComaparable    public int IComparable.CompareTo(object other)    {        if (!(other is Note))            throw new InvalidOperationException("CompareTo: Not a note");        return CompareTo((Note)other);    }    public static bool operator <(Note n1, Note n2)    {        return n1.CompareTo(n2) < 0;    }    public static bool operator >(Note n1, Note n2)    {        return n1.CompareTo(n2) > 0;    }    // for IEquatable    public bool Equals(Note other)    {        return this.SemitonesFromA == other.SemitonesFromA;    }    // override Object.Equals    public override bool Equals(object other)    {        if (!(other is Note))            throw new InvalidOperationException("CompareTo: Not a note");        return Equals((Note)other);    }    public override int GetHashCode()    {        return SemitonesFromA.GetHashCode();    }    public static bool operator ==(Note n1, Note n2)    {        return n1.Equals(n2);    }    public static bool operator !=(Note n1, Note n2)    {        return !(n1 == n2);    }}