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iOS开发·必会的算法操作：字符串数组排序+模型对象数组排序

2017-12-20  本文已影响931人  小码僧

传送门：排序算法演示小DEMO

前面的话

为了给字符串数组排序，除了用C/C++的基本办法，iOS开发者更应该学会利用苹果专门为NSArray 排序提供的sortedArrayUsingComparator 方法：

- (NSArray<ObjectType> *)sortedArrayUsingComparator:(NSComparator NS_NOESCAPE)cmptr NS_AVAILABLE(10_6, 4_0);

其中，需要设置一个NSComparator 参数，它是一个block，查看定义如下：

typedef NSComparisonResult (^NSComparator)(id obj1, id obj2);

这个block体返回的NSComparisonResult 是一个枚举类型，它的定义是：

typedef NS_ENUM(NSInteger, NSComparisonResult) {NSOrderedAscending = -1L, NSOrderedSame, NSOrderedDescending};

问题来了，怎么设置？

image.png 
- (NSComparisonResult)compare:(NSString *)string options:(NSStringCompareOptions)mask range:(NSRange)rangeOfReceiverToCompare locale:(nullable id)locale; // locale arg used to be a dictionary pre-Leopard. We now accept NSLocale. Assumes the current locale if non-nil and non-NSLocale. nil continues to mean canonical compare, which doesn't depend on user's locale choice.
image.png

这时候，就需要了解NSStringCompareOptions 的意思。但如果你搜索一下NSStringCompareOptions ，会发现很多文章中的翻译或者中文解释在误导，或者很难看清什么意思？例如下面这篇博客：

image.png

然后，相同的解释文案还以讹传讹的传开来了，例如你看下面这个博客：

image.png

于是，笔者决定写此本文，好好展示他们的用途。

1. 第一种：数组的字符串元素里面是基本数据类型

1.1 字符串数组排序示例

1.1.1 实验代码
void handleSortingForIntStrArray(void){
    NSArray *originalArray = @[@"00",@"0",@"00",@"01",@"10",@"21",@"12",@"11",@"22"];
    //block比较方法，数组中可以是NSInteger，NSString（需要转换）
    NSComparator finderSort = ^(id string1,id string2){
        if ([string1 integerValue] > [string2 integerValue]) {
            return (NSComparisonResult)NSOrderedDescending;
        }else if ([string1 integerValue] < [string2 integerValue]){
            return (NSComparisonResult)NSOrderedAscending;
        }else{
            return (NSComparisonResult)NSOrderedSame;
        }
    };
    //数组排序：
    NSArray *resultArray = [originalArray sortedArrayUsingComparator:finderSort];
    NSLog(@"第一种排序结果：%@",resultArray);
}

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        // insert code here...
        NSLog(@"Results of handleSortingForIntArray()**********************");
        handleSortingForIntStrArray();
    }
    return 0;
}
1.1.2 运行结果
image.png
1.1.3 实验结论

1.2 NSComparator与NSComparisonResult

上面的代码中用到了NSComparator与NSComparisonResult，在本文的“前面的话”中已经介绍过，这里重新列一下定义。

1.2.1 NSComparator
typedef NSComparisonResult (^NSComparator)(id obj1, id obj2);
1.2.2 NSComparisonResult
typedef NS_ENUM(NSInteger, NSComparisonResult) {NSOrderedAscending = -1L, NSOrderedSame, NSOrderedDescending};

2. 第二种：数组的字符串元素里面不是基本数据类型

2.1 示例：字符串数组排序

2.1.1 实验代码
//
//  main.m
//  SortingForArray
//
//  Created by ChenMan on 2017/12/20.
//  Copyright © 2017年 ChenMan. All rights reserved.
//

#import <Foundation/Foundation.h>
#import <stdio.h>

void handleSortingForStrArray(void){
       NSArray *stringsArray = [NSArray arrayWithObjects:
                             @"string b",
                             @"string A",
                             @"string a",
                             @"string \uFF41",
                             @"string a",
                             @"string A",
                             @"string c",
                             @"string d0030",
                             @"string d2",
                             @"アいろはｱｲｳｴイウエ",
                             @"ｱいろはｱｲｳｴｲｳｴ",
                             @"アいろはｱｲｳｴイウエ",nil];
    
    NSLocale *currentLocale = [NSLocale currentLocale];
    NSComparator finderSortBlock = ^(id string1,id string2) {
        
        NSRange string1Range =NSMakeRange(0, [string1 length]);
        return [string1 compare:string2 options:nil range:string1Range locale:currentLocale];
    };
    
    NSArray *finderSortArray = [stringsArray sortedArrayUsingComparator:finderSortBlock];
    NSLog(@"finderSortArray: %@", finderSortArray);
    
}

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        // insert code here...
        NSLog(@"Results of handleSortingForStrArray()**********************");
        handleSortingForStrArray();
    }
    return 0;
}
2.1.2 运行结果：
image.png
2.1.3 实验结论：

如上实验代码中，有这样一行代码：

return [string1 compare:string2 options:nil range:string1Range locale:currentLocale];

根据运行结果，可知如下结论：

2.1.4 知识拓展：

半角与全角字符

2.2 NSStringCompareOptions

NSStringCompareOptions是一个枚举类型，并非一个类。打开NSStringCompareOptions的定义，可查看如下

typedef NS_OPTIONS(NSUInteger, NSStringCompareOptions) {
    NSCaseInsensitiveSearch = 1,
    NSLiteralSearch = 2,        /* Exact character-by-character equivalence */
    NSBackwardsSearch = 4,      /* Search from end of source string */
    NSAnchoredSearch = 8,       /* Search is limited to start (or end, if NSBackwardsSearch) of source string */
    NSNumericSearch = 64,       /* Added in 10.2; Numbers within strings are compared using numeric value, that is, Foo2.txt < Foo7.txt < Foo25.txt; only applies to compare methods, not find */
    NSDiacriticInsensitiveSearch API_AVAILABLE(macos(10.5), ios(2.0), watchos(2.0), tvos(9.0)) = 128, /* If specified, ignores diacritics (o-umlaut == o) */
    NSWidthInsensitiveSearch API_AVAILABLE(macos(10.5), ios(2.0), watchos(2.0), tvos(9.0)) = 256, /* If specified, ignores width differences ('a' == UFF41) */
    NSForcedOrderingSearch API_AVAILABLE(macos(10.5), ios(2.0), watchos(2.0), tvos(9.0)) = 512, /* If specified, comparisons are forced to return either NSOrderedAscending or NSOrderedDescending if the strings are equivalent but not strictly equal, for stability when sorting (e.g. "aaa" > "AAA" with NSCaseInsensitiveSearch specified) */
    NSRegularExpressionSearch API_AVAILABLE(macos(10.7), ios(3.2), watchos(2.0), tvos(9.0)) = 1024    /* Applies to rangeOfString:..., stringByReplacingOccurrencesOfString:..., and replaceOccurrencesOfString:... methods only; the search string is treated as an ICU-compatible regular expression; if set, no other options can apply except NSCaseInsensitiveSearch and NSAnchoredSearch */
};
2.2.1 NSNumericSearch

官方解释：Added in 10.2; Numbers within strings are compared using numeric value, that is, Foo2.txt < Foo7.txt < Foo25.txt; only applies to compare methods, not find

void handleSortingForStrArray(void){
    NSArray *stringsArray = [NSArray arrayWithObjects:
                             @"string b",
                             @"string A",
                             @"string a",
                             @"string \uFF41",
                             @"string a",
                             @"string A",
                             @"string c",
                             @"string d0030",
                             @"string d2",
                             @"アいろはｱｲｳｴイウエ",
                             @"ｱいろはｱｲｳｴｲｳｴ",
                             @"アいろはｱｲｳｴイウエ",nil];
    NSStringCompareOptions comparisonOptions = NSNumericSearch;
    NSLocale *currentLocale = [NSLocale currentLocale];
    NSComparator finderSortBlock = ^(id string1,id string2) {
        
        NSRange string1Range =NSMakeRange(0, [string1 length]);
        return [string1 compare:string2 options:comparisonOptions range:string1Range locale:currentLocale];
    };
    
    NSArray *finderSortArray = [stringsArray sortedArrayUsingComparator:finderSortBlock];
    NSLog(@"finderSortArray: %@", finderSortArray);
}
image.png
2.2.2 NSCaseInsensitiveSearch

官方解释：无。英文字面解释：不区分字母大小写。

NSStringCompareOptions comparisonOptions = NSCaseInsensitiveSearch;
image.png
2.2.3 NSLiteralSearch

官方解释：Exact character-by-character equivalence

NSStringCompareOptions comparisonOptions = NSLiteralSearch;
image.png
2.2.4 NSWidthInsensitiveSearch

官方解释：If specified, ignores width differences ('a' == UFF41)

NSStringCompareOptions comparisonOptions = NSWidthInsensitiveSearch;
image.png

即，当有如下代码

NSStringCompareOptions comparisonOptions = NSWidthInsensitiveSearch | NSLiteralSearch;

其作用相当于没有NSLiteralSearch的代码

NSStringCompareOptions comparisonOptions = NSWidthInsensitiveSearch;
2.2.5 NSForcedOrderingSearch

官方解释：If specified, comparisons are forced to return either NSOrderedAscending or NSOrderedDescending if the strings are equivalent but not strictly equal, for stability when sorting (e.g. "aaa" > "AAA" with NSCaseInsensitiveSearch specified)

NSStringCompareOptions comparisonOptions = NSForcedOrderingSearch;
image.png
2.2.6 综合应用
NSStringCompareOptions comparisonOptions = NSNumericSearch|NSWidthInsensitiveSearch|NSForcedOrderingSearch;
image.png
2.2.7 误导用法
NSStringCompareOptions comparisonOptions = NSCaseInsensitiveSearch|NSNumericSearch|NSWidthInsensitiveSearch|NSForcedOrderingSearch;

这里面，NSCaseInsensitiveSearch是为了不区分大小写字母，但是后面再加个NSForcedOrderingSearch想强制区分字符又是怎么回事？虽然，这样写并不会报错，运行效果跟上面的综合示例一摸一样。但这样误导的想法是个逻辑矛盾。不信，你看看它运行的结果：

image.png

3. 数组里面是类的对象

需求：假设我们根据后台返回的JSON字典数组用MJExtension转换成模型数组，现在我们需要根据ID或者Age对模型数组进行排序。

#import <Foundation/Foundation.h>  
  
@interface Person : NSObject  
@property (nonatomic,copy) NSString *ID;  
@property (nonatomic,copy) NSString *name;  
@property (nonatomic,assign) int age;  
@end  

NSArray *sortArrayByAgeInt = [self.dataArray sortedArrayUsingComparator:^NSComparisonResult(id obj1, id obj2) {  
      
    Person *pModel1 = obj1;  
    Person *pModel2 = obj2;  
    
    if (pModel1.age > pModel2.age) { 
        return NSOrderedDescending;//降序  
    }else if (pModel1.name < pModel2.name){  
        return NSOrderedAscending;//升序  
    }else {  
        return NSOrderedSame;//相等  
    }  
      
}];

NSArray *sortArrayByIDStr = [self.dataArray sortedArrayUsingComparator:^NSComparisonResult(id obj1, id obj2) {  
      
    Person *pModel1 = obj1;  
    Person *pModel2 = obj2;  
    
    if ([pModel1.ID intValue]> [pModel2.ID intValue]) { 
        return NSOrderedDescending;//降序  
    }else if (pModel1.name < pModel2.name){  
        return NSOrderedAscending;//升序  
    }else {  
        return NSOrderedSame;//相等  
    }  
      
}];

4. 花样玩法：例题

在OC的高级用法中，经常需要查看系统类或者某个自定义类中的私有属性以及私有成员变量，并通过KVC的办法强制修改这些私有成员变量的值，以取代系统或者自定义类中的默认设置。所以，如果你懒得创建一些假数据的数组，可以想到运用运行时的办法获取成员变量的数组，并进行排序操作训练。

题1. 请取出NSString类的全部公有 属性 并存放到一个数组，并利用NSArray的sortedArrayUsingComparator的方法给这个数组进行升序排序操作。要求：排序过程中需要区分字符全角半角状态，其它可按系统默认条件。

void handlePrintingOfProperties(void){
    unsigned int count;// 记录属性个数
    objc_property_t *properties = class_copyPropertyList([NSString class], &count);
    // 生成一个属性名称组成的数组
    NSMutableArray *propertyNameArray = [NSMutableArray array];
    for (int i = 0; i < count; i++) {
        // An opaque type that represents an Objective-C declared property.
        // objc_property_t 属性类型
        objc_property_t property = properties[i];
        // 获取属性的名称 C语言字符串
        const char *cName = property_getName(property);
        // 转换为Objective C 字符串
        NSString *name = [NSString stringWithCString:cName encoding:NSUTF8StringEncoding];
        [propertyNameArray addObject:name];
    }
    NSLog(@"排序前的属性列表 = %@",propertyNameArray);
    
    NSComparator cmptr = ^(NSString *obj1, NSString *obj2){
        return [obj1 compare:obj2 options:NSLiteralSearch];
    };
    NSArray *afterSort = [propertyNameArray sortedArrayUsingComparator:cmptr];
    NSLog(@"排序后的属性列表 = %@",afterSort);
    
    //C语言中,用完copy,create的东西之后,最好释放
    free(properties);
}

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        NSLog(@"handlePrintingOfProperties()**********************");
        handlePrintingOfProperties();
    }
    return 0;
}
image.png

题2. 请取出NSURL类中包括私有 在内的全部 成员变量，并存放到一个数组，并利用NSArray的sortedArrayUsingComparator的方法给这个数组进行升序排序操作。要求：排序过程中需要区分字符全角半角状态，其它可按系统默认条件。

void handlePrintingOfIvars(void){
    unsigned int count;// 记录属性个数
    Ivar *properties = class_copyIvarList([NSURL class], &count);
    // 生成一个属性名称组成的数组
    NSMutableArray *propertyNameArray = [NSMutableArray array];
    for (int i = 0; i < count; i++) {
        // An opaque type that represents an Objective-C declared property.
        // objc_property_t 属性类型
        Ivar property = properties[i];
        // 获取属性的名称 C语言字符串
        const char *cName = ivar_getName(property);
        // 转换为Objective C 字符串
        NSString *name = [NSString stringWithCString:cName encoding:NSUTF8StringEncoding];
        [propertyNameArray addObject:name];
    }
    NSLog(@"排序前的成员变量列表 = %@",propertyNameArray);
    
    NSComparator cmptr = ^(NSString *obj1, NSString *obj2){
        return [obj1 compare:obj2 options:NSLiteralSearch];
    };
    NSArray *afterSort = [propertyNameArray sortedArrayUsingComparator:cmptr];
    NSLog(@"排序后的成员变量列表 = %@",afterSort);
    
    //C语言中,用完copy,create的东西之后,最好释放
    free(properties);
}

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        NSLog(@"handlePrintingOfIvars()**********************");
        handlePrintingOfIvars();
    }
    return 0;
}
image.png

5. 附录：本实验中创建工程说明

任何能在计算机上执行的项目称之为程序，其中，有图形化用户界面的程序称之为应用 ，没有图形界面的程序可以是守护进程 ，还有一种称之为命令行工具。本文这里关注的是算法和数据结果，不关注图形界面，所以新建一个命令行工具即可。创建方法：新建一个macOS工程，选择Command Line Tool类型，点击下一步配置工程信息即可。

创建一个命令行工具 工程创建成功
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