Swift 中如何进行多重条件排序

Swift社区

发布于 2021-11-26 14:34:34

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前言

在一个条件或者单个属性上进行排序非常简单， Swift 本身就有相关的功能。

下面是对 int 数组进行排序的例子：

let numbers = [3, 5, 6, 1, 8, 2]
        
let sortedNumbers = numbers.sorted { (lhs, rhs) in
    return lhs < rhs
}

// [1, 2, 3, 5, 6, 8]

但有时我们需要根据多个条件或属性来进行排序。为了演示这一点，我们创建一个结构体来作为示例。

这里我们有一个简单的 BlogPost 结构体，它包含帖子标题和两个统计数据，即浏览次数pageView和会话持续时间sessionDuration。

struct BlogPost {
    let title: String
    let pageView: Int
    let sessionDuration: Double
}

Sample 数据：

extension BlogPost {
    static var examples: [BlogPost] = [
        BlogPost(title: "Alice", pageView: 1, sessionDuration: 3),
        BlogPost(title: "Peter", pageView: 1, sessionDuration: 2),
        BlogPost(title: "Kofi", pageView: 1, sessionDuration: 1),
        BlogPost(title: "Akosua", pageView: 5, sessionDuration: 2),
        BlogPost(title: "Abena", pageView: 4, sessionDuration: 10)
    ]
}

如果您想查看哪些文章表现良好，可以按照浏览次数对它们直接进行排序。但是很多帖子都不那么流行，页面浏览量也一样。在这种情况下，需要根据另一个条件或属性来进行进一步的排序。

我们将在本文中讨论这种多属性排序。他们有各种各样的方法来解决这个问题。我将展示没有任何复杂概念的最基本的方法。一旦你了解了基本原理，你就可以随心所欲地进阶了。

什么是多条件排序

多条件排序是指我们比较第一个条件的排序，只有当第一个条件相等时，我们才转到下一个条件。我们这样做直到找到一个不相等的条件。

伪代码如下所示：

let sortedObjects = objects.sorted { (lhs, rhs) in
    for (lhsCriteria, rhsCriteria) in [(lhsCrtria1, rhsCriteria1), (lhsCrtria2, rhsCriteria2), (lhsCrtria3, rhsCriteria3), ... , (lhsCrtriaN, rhsCriteriaN)] { // <1>
        if lhsCriteria == rhsCriteria { // <2>
            continue
        }
        return lhsCriteria < rhsCriteria // <3>
    }
}

<1> 我们从最重要的一个（也就是第一个）开始，循环遍历条件列表。

<2> 如果这个顺序条件相等，我们不能根据它来决定顺序，就跳到下一个条件。

<3> 如果我们可以根据条件决定两个对象之间的顺序，我们就停止并返回结果。

如果你很难理解伪代码，不用担心。我不是一个伪代码专业作家。下面的例子应该更清楚一点。

按照两个字段对object数组进行排序

我们使用前面提到的场景，我们希望根据表现对BlogPost进行排序。

我们的表现取决于页面浏览次数pageView，如果浏览次数相同，我们再看sessionDuration。

下面是上一个例子中用到的BlogPost结构体和对应的sample数据。

struct BlogPost {
    let title: String
    let pageView: Int
    let sessionDuration: Double
}

extension BlogPost {
    static var examples: [BlogPost] = [
        BlogPost(title: "Alice", pageView: 1, sessionDuration: 3),
        BlogPost(title: "Peter", pageView: 1, sessionDuration: 2),
        BlogPost(title: "Kofi", pageView: 1, sessionDuration: 1),
        BlogPost(title: "Akosua", pageView: 5, sessionDuration: 2),
        BlogPost(title: "Abena", pageView: 4, sessionDuration: 10)
    ]
}

我们衡量表现的方法可以翻译成下面这样的代码：

let popularPosts = BlogPost.examples.sorted { (lhs, rhs) in if lhs.pageView == rhs.pageView { // <1> return lhs.sessionDuration > rhs.sessionDuration }

  return lhs.pageView > rhs.pageView // <2>
}

<1>如果博客文章有相同的访问次数，我们使用访问时间。

<2>如果访问次数不相等，我们可以直接根据访问次数来排序（我们使用降序）

排序的结果：

[BlogPost(title: "Akosua", pageView: 5, sessionDuration: 2.0), 
BlogPost(title: "Abena", pageView: 4, sessionDuration: 10.0), 
BlogPost(title: "Alice", pageView: 1, sessionDuration: 3.0), 
BlogPost(title: "Peter", pageView: 1, sessionDuration: 2.0), 
BlogPost(title: "Kofi", pageView: 1, sessionDuration: 1.0)]

按照多个字段对object数组进行排序

不难发现，根据两个条件来排序非常简单。让我们引入更多的条件。如果博客文章的表现相同，我们按照title排序。

添加更多的sample数据：

extension BlogPost {
    static var examples2: [BlogPost] = [
        BlogPost(title: "Zoo", pageView: 5, sessionDuration: 2),
        BlogPost(title: "Alice", pageView: 1, sessionDuration: 3),
        BlogPost(title: "Peter", pageView: 1, sessionDuration: 2),
        BlogPost(title: "Kofi", pageView: 1, sessionDuration: 1),
        BlogPost(title: "Akosua", pageView: 5, sessionDuration: 2),
        BlogPost(title: "Abena", pageView: 4, sessionDuration: 10),
        BlogPost(title: "Angero", pageView: 1, sessionDuration: 2)
    ]
}

两个条件和三个条件没什么区别，我们可以沿用相同的逻辑：

let popularPosts = BlogPost.examples2.sorted { (lhs, rhs) in
    if lhs.pageView == rhs.pageView {
        if lhs.sessionDuration == rhs.sessionDuration { // <1>
            return lhs.title < rhs.title
        }
        
        return lhs.sessionDuration > rhs.sessionDuration
    }
    
    return lhs.pageView > rhs.pageView
}

<1> 我们添加了另一个if来检查博客文章是否具有相同的会话持续时间，如果它们具有相同的页面浏览次数和会话持续时间，则按标题对它们进行排序。

排序结果：

[BlogPost(title: "Akosua", pageView: 5, sessionDuration: 2.0),
BlogPost(title: "Zoo", pageView: 5, sessionDuration: 2.0),
BlogPost(title: "Abena", pageView: 4, sessionDuration: 10.0),
BlogPost(title: "Alice", pageView: 1, sessionDuration: 3.0),
BlogPost(title: "Angero", pageView: 1, sessionDuration: 2.0),
BlogPost(title: "Peter", pageView: 1, sessionDuration: 2.0),
BlogPost(title: "Kofi", pageView: 1, sessionDuration: 1.0)]

问题

我们可以对两个和三个条件使用相同的逻辑。这里唯一的问题是，条件越多，需要的嵌套就越多。

这是一个多条件的例子，可能会导致pyramid of doom。

let popularPosts = BlogPost.examples2.sorted { (lhs, rhs) in
    if lhs.pageView == rhs.pageView {
        if lhs.sessionDuration == rhs.sessionDuration { 
            if lhs.nextCriteria == rhs.nextCriteria { 
                if lhs.nextCriteria == rhs.nextCriteria { 
                    ....
                }

                ...
            }

            ...
        }
        
        return lhs.sessionDuration > rhs.sessionDuration
    }
    
    return lhs.pageView > rhs.pageView
}

按照N个字段对object数组进行排序

为了避免 pyramid of doom, 我们再看看之前的伪代码：

let sortedObjects = objects.sorted { (lhs, rhs) in
    for (lhsCriteria, rhsCriteria) in [(lhsCrtria1, rhsCriteria1), (lhsCrtria2, rhsCriteria2), (lhsCrtria3, rhsCriteria3), ... , (lhsCrtriaN, rhsCriteriaN)] {
        if lhsCriteria == rhsCriteria {
            continue
        }

        return lhsCriteria < rhsCriteria
    }
}

上面的代码不是解决类似问题的唯一方式，不过关键思路是相似的。关键思路就是把多个条件打包到一个集合当中去遍历。

extension BlogPost {
    static var examples2: [BlogPost] = [
        BlogPost(title: "Zoo", pageView: 5, sessionDuration: 2),
        BlogPost(title: "Alice", pageView: 1, sessionDuration: 3),
        BlogPost(title: "Peter", pageView: 1, sessionDuration: 2),
        BlogPost(title: "Kofi", pageView: 1, sessionDuration: 1),
        BlogPost(title: "Akosua", pageView: 5, sessionDuration: 2),
        BlogPost(title: "Abena", pageView: 4, sessionDuration: 10),
        BlogPost(title: "Angero", pageView: 1, sessionDuration: 2)
    ]
}

typealias AreInIncreasingOrder = (BlogPost, BlogPost) -> Bool // <1>
    
let popularPosts = BlogPost.examples2.sorted { (lhs, rhs) in    
    let predicates: [AreInIncreasingOrder] = [ // <2>
        { $0.pageView > $1.pageView },
        { $0.sessionDuration > $1.sessionDuration},
        { $0.title < $1.title }
    ]
    
    for predicate in predicates { // <3>
        if !predicate(lhs, rhs) && !predicate(rhs, lhs) { // <4>
            continue // <5>
        }
        
        return predicate(lhs, rhs) // <5>
    }
    
    return false
}

<1>我声明了一个别名 AreInIncreasingOrder 用来匹配排序闭包，这提高了我们对谓词集合声明的可读性

<2> 我们声明了一个谓词集合

<3> 我们遍历这个谓词集合

<4> 这里是关键逻辑，我们想要检查条件是否能决定博文顺序。但是 AreInIncreasingOrder 返回了一个布尔值. 我们应该如何判断他们是否相等? 在回答这个问题之前，我们先检查一下 AreInIncreasingOrder 的定义。

AreInIncreasingOrder 是一个谓词，他会在第一个参数能决定顺序时返回 true 否则返回 false 。两个变量只有在各自都不是升序时才相等。

这意味着无论我们的参数顺序如何，谓词都必须是 false。换言之 lhs.pageView < rhs.pageView 和 rhs.pageView < lhs.pageView必须等于false才能决定顺序相等。这就是我们 !predicate(lhs, rhs) && !predicate(rhs, lhs) 这句代码的意思。

<5> 如果顺序相等，那么 continue 到下一个谓词。

<6> 如果顺序不相等，那么我们可以用这个谓词来排序。

排序结果：

[BlogPost(title: "Akosua", pageView: 5, sessionDuration: 2.0), 
BlogPost(title: "Zoo", pageView: 5, sessionDuration: 2.0), 
BlogPost(title: "Abena", pageView: 4, sessionDuration: 10.0), 
BlogPost(title: "Alice", pageView: 1, sessionDuration: 3.0), 
BlogPost(title: "Angero", pageView: 1, sessionDuration: 2.0), 
BlogPost(title: "Peter", pageView: 1, sessionDuration: 2.0),
BlogPost(title: "Kofi", pageView: 1, sessionDuration: 1.0)]

结语

最近，我遇到了这个问题，觉得很有趣。这是一项简单的任务，不过需要我花些时间去掌握。

本文中的方法与 Swift 没有强关联。你可以把它应用到任何语言上。您可以改进代码，使其更通用，以支持所需的任何对象或属性，我将此作为您的练习。如果你有什么有趣的发现，你可以在 Twitter 上和我分享你的结果。我很想看到你的实践。

本文参与腾讯云自媒体同步曝光计划，分享自微信公众号。

原始发表：2021-05-17，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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