C# List.Sort排序

C#中，List.Sort() 不仅为我们提供了默认的排序方法，还为我们提供了4种自定义排序的方法，通过默认排序方法，我们无需重写任何Sort()方法的实现代码，就能对单参数类型的List数据进行单一规则的排序，如果通过对这些方法进行改进我们可以轻松做到对多参数、多规则的复杂排序。

C# 默认排序方法Sort、Reverse

排序Sort,倒序Reverse

//默认是元素第一个字母按升序
list.Sort();
//将List里面元素顺序反转
list.Reverse();
//从第二个元素开始，反转4个元素
//结果list里最后的顺序变成"Ha", "Jay", "Lily", "Tom", "Hunter", "Jim", "Kuku", "Locu"
list.Reverse(1,4);

C#自定义排序的4种方法

List<T>.Sort();    
List<T>.Sort(IComparer<T> Comparer);
List<T>.Sort(int index, int count, IComparer<T> Comparer);
List<T>.Sort(Comparison<T> comparison);

实现目标
假设存在一个People类，包含Name、Age属性，在客户端中创建List保存多个实例，希望对List中的内容根据Name和Age参数进行排序，排序规则为，先按姓名升序排序，如果姓名相同再按年龄的升序排序：

class People
{
    public People(string name, int age) { Name = name; Age = age; }
    public string Name { get; set; } //姓名
    public int Age { get; set; }  //年龄
}
 
// 客户端
class Client
{
    static void Main(string[] args)
    {
        List<People> peopleList = new List<People>();
        peopleList.Add(new People("张三", 22));
        peopleList.Add(new People("张三", 24));
        peopleList.Add(new People("李四", 18));
        peopleList.Add(new People("王五", 16));
        peopleList.Add(new People("王五", 30));
    }
}

方法一、继承IComparable接口，实现CompareTo()方法

对People类继承IComparable接口，实现CompareTo()方法
该方法为系统默认的方法，单一参数时会默认进行升序排序。但遇到多参数（Name、Age）排序时，我们需要对该默认方法进行修改。

方法一：People类继承IComparable接口，实现CompareTo()方法
IComparable：定义由值类型或类实现的通用比较方法，旨在创建特定于类型的比较方法以对实例进行排序。
原理：自行实现的CompareTo()方法会在list.Sort()内部进行元素两两比较，最终实现排序

class People : IComparable<People>
{
    public People(string name, int age) { Name = name;Age = age; }
    public string Name { get; set; }
    public int Age { get; set; }
 
    // list.Sort()时会根据该CompareTo()进行自定义比较
    public int CompareTo(People other)
    {
        if (this.Name != other.Name)
        {
            return this.Name.CompareTo(other.Name);
        }
        else if (this.Age != other.Age)
        {
            return this.Age.CompareTo(other.Age);
        }
        else return 0;
    }
}
 
// 客户端
peopleList.Sort();
 
// OUTPUT:
//      李四 18
//      王五 16
//      王五 30
//      张三 22
//      张三 24

方法二：增加外部比较类，继承IComparer接口、实现Compare()方法

增加People类的外部比较类，继承IComparer接口、实现Compare()方法
区别于上述继承IComparable的方法，该方法不可在People内继承实现IComparer接口，而是需要新建比较方法类进行接口实现

方法二：新建PeopleComparer类、继承IComparer接口、实现Compare()方法
原理：list.Sort()将PeopleComparer类的实例作为参数，在内部使用Compare()方法进行两两比较，最终实现排序（注：上述方法为CompareTo()，此处为Compare()方法）

// 自定义比较方法类
class PeopleComparer : IComparer<People>
{
    // 区别于CompareTo()单参数，此处为双参数
    public int Compare(People x, People y)
    {
        if (x.Name != y.Name)
        {
            return x.Name.CompareTo(y.Name);
        }
        else if (x.Age != y.Age)
        {
            return x.Age.CompareTo(y.Age);
        }
        else return 0;
    }
}
 
// 客户端
// 传入参数为自定义比较类的实例            
peopleList.Sort(new PeopleComparer());
 
// OUTPUT:
//      李四 18
//      王五 16
//      王五 30
//      张三 22
//      张三 24

同理，List.Sort(int index, int count, IComparer Comparer) 方法的参数：待排元素起始索引、待排元素个数、排序方法

方法三、采用泛型委托 Comparison，绑定自定义的比较方法

区别于上述继承接口的方法，此方法的参数为 泛型委托 Comparison

委托原型：public delegate int Comparison(T x, T y);
方法三：依照委托的使用方法，首先创建委托实例MyComparison，并绑定到自定义的比较方法PeopleComparison()上，最终调用list.Sort()时 将委托实例传入
原理：list.Sort()根据传入的委托方法，进行两两元素比较最终实现排序

// 客户端
class Client
{
    // 方法0 自定义比较方法
    public static int PeopleComparison(People p1, People p2)
    {
        if (p1.Name != p2.Name)
        {
            return p1.Name.CompareTo(p2.Name);
        }
        else if (p1.Age != p2.Age)
        {
            return p1.Age.CompareTo(p2.Age);
        }
        else return 0;
    }
 
    static void Main(string[] args)
    {
        / 创建list ... /
        
        // 方法0 创建委托实例并绑定
        Comparison<People> MyComparison = PeopleComparison;
 
        // 传入该实例实现比较方法
        peopleList.Sort(MyComparison);
 
        // OUTPUT:
        //      李四 18
        //      王五 16
        //      王五 30
        //      张三 22
        //      张三 24
    }
}

泛型委托用Lambda表达式

此外，既然Comparison<T>是泛型委托，则完全可以用Lambda表达式进行描述：

// Lambda表达式实现Comparison委托
peopleList.Sort((p1, p2) =>
{
    if (p1.Name != p2.Name)
    {
        return p2.Name.CompareTo(p1.Name);
    }
    else if (p1.Age != p2.Age)
    {
        return p2.Age.CompareTo(p1.Age);
    }
    else return 0;
});
 
// OUTPUT:
//      张三 24
//      张三 22
//      王五 30
//      王五 16
//      李四 18

总结

虽然本文仅使用了List一种容器对Sort()方法进行阐述，但是不同容器的使用Sort()的方法大相径庭，因为核心的原理都是应用两种接口及泛型委托：

两种接口：IComparable 、 IComparer
泛型委托：Comparison
参考
IComparable接口 - Microsoft
Comparison委托 - Microsoft
IComparer接口 - Microsoft
IComparable和IComparer接口和自定义比较器 - My_Pure

附：一个完整的测试Demo

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
  
namespace ListSort
{
    class Program
    {
        static void DisplayInfo<T>(List<T> list) {
            //输出List元素内容
            foreach(var item in list) {
                System.Console.Write("{0} ",item.ToString());
            }
            System.Console.WriteLine("");
        }
 
        // 方法3 自定义委托泛型比较方法
        public static int PeopleComparison(People p1, People p2)
        {
            if (p1.Name != p2.Name)
            {
                return p1.Name.CompareTo(p2.Name);
            }
            else if (p1.Age != p2.Age)
            {
                return p1.Age.CompareTo(p2.Age);
            }
            else return 0;
        }
        static void Main(string[] args)
        {
            List<People> peopleList = new List<People>();
            peopleList.Add(new People("张三", 22));
            peopleList.Add(new People("张三", 24));
            peopleList.Add(new People("李四", 18));
            peopleList.Add(new People("王五", 16));
            peopleList.Add(new People("王五", 30));
 
            System.Console.WriteLine("排序前原始数据：");
            DisplayInfo(peopleList);
            System.Console.WriteLine("------------------------------------");
 
            System.Console.WriteLine("方法1排序后数据：");
            peopleList.Sort();
            DisplayInfo(peopleList);
 
            System.Console.WriteLine("方法2排序后数据：");
            DisplayInfo(peopleList);
 
            // 方法1 使用IComparer<T>接口。
            peopleList.Sort(new PeopleComparer());
  
            // 方法2 除以上两种方法以外还可以使用另一种方法，在People类中实现IComparable<T>
            peopleList.Sort();
            System.Console.WriteLine("方法3排序后数据：");
            DisplayInfo(peopleList);
 
            // 方法3 创建泛型委托实例并绑定
            Comparison<People> MyComparison = PeopleComparison;
 
            // 传入该实例实现比较方法
            peopleList.Sort(MyComparison);
 
            System.Console.WriteLine("方法3排序后数据：");
            DisplayInfo(peopleList);
 
            // 方法3 使用Comparison<T>委托，Lambda写法
            peopleList.Sort((left, right) =>
            {
                //先按姓名排序，如果姓名相同再按年龄排序
                int x = left.Name.CompareTo(right.Name);
                if(x==0) {
                    if (left.Age > right.Age)
                        x = 1;
                    else if (left.Age == right.Age)
                        x = 0;
                    else
                        x = -1;
                }
                return x;
            });
  
        }
    }
 
　　//方法一
    public class People : IComparable<People>
    {
        public int Age { get;set;}
        public string Name { get;set;}
        public People(string name,int age) {
            this.Name = name;
            this.Age = age;
        }
 
        public override string ToString() {
            string result = "";
            result = "["+this.Name+","+ this.Age.ToString()+"]";
            return result;
 
        }
 
        public int CompareTo(People other)
        {
            int x = this.Name.CompareTo(other.Name);
            if(x==0) {
                if (this.Age > other.Age)
                    x = 1;
                else if (this.Age == other.Age)
                    x = 0;
                else
                    x = -1;
            }
            return x;
        }
    }
 
   //方法二
   public class PeopleComparer : IComparer<People>
   {
       public int Compare(People left, People right)
       {
            int x = left.Name.CompareTo(right.Name);
            if(x==0) {
                if (left.Age > right.Age)
                    x = 1;
                else if (left.Age == right.Age)
                    x = 0;
                else
                    x = -1;
            }
            return x;
       }
   }
 
}