java使用Unicode码对中文进行排序



在Java中,对一个数组或列表(在本文中统称为集合)中的元素排序,是一个很经常的事情。好在Sun公司在Java库中实

现了大部分功能。如果集合中的元素实现了Comparable接口,调用以下的静态(static)方法,就可以直接对集合排

序。

// 数组排序方法

// 数组中的元素可以是像int这样的原生类型(primitive type), 也可以是像String这样实现了Comparable接口的类

型,这里用type表示。

java.util.Arrays.sort(type[] a);

// 列表

public static <T> void sort(List<T> list)

以上的这些排序方式能满足大部分应用。但集合中的元素没有实现Comparable接口,或者集合中的元素要按一种特别

的方式排序,这要怎么办?Sun公司早就想到了,并在Java库中提供上面两个方法的重载。

// 数组排序方法。

// 数组中的元素可以是像int这样的原生类型(primitive type), 也可以是像String这样实现了Comparable接口的类

型,这里用type表示。

public static <T> void sort(T[] a, Comparator<? super T> c)

// 列表

public static <T> void sort(List<T> list, Comparator<? super T> c)

只要实现了Comparator接口,就可以按程序员自己的意思去排序了。对于包含汉字的字符串来说,排序的方式主要有

两种:一种是拼音,一种是笔画。汉字是通过一定的编码方式存储在计算机上的,主要的编码有:Unicdoe、GB2312

和GBK等。

Unicode 编码中的汉字

Unicode中编码表分为两块,一个是基本的,一个是辅助的。现在的大多数操作系统还不支持Unicode中辅助区域中的

文字,如WinXp。

在Java中的字符就是Unicode码表示的。对于Unicode基本区域中的文字,用两个字节的内存存储,用一个char表

示,而辅助区域中的文字用4个字节存储,因此辅助区域中的就要用两个char来表示了(表一种蓝色底就是辅助区域中的

文字)。一个文字的unicode编码,在Java中统一用codePoint(代码点)这个概念。

中文和日文、韩文一样是表意文字,在Unicode中,中日韩三国(东亚地区)的文字是统一编码的。CJK代表的就是中日

韩。在这里,我把这3中文字,都作为汉字处理了。(日语和韩语可能就是从汉语中衍生的吧!)

汉字在Unicode中的分布大致如下表:

                        首字编码                尾字编码                个数

基本汉字                U4E00                  U9FBF                  20928

异性字                  UF900                  UFAFF                  512

扩展A                   U3400                  U4D8F                  512

扩展B                   U20000                 U2A6DF                 42720

补充                    U2F800                 U2FA1F                 544

其他                                                                    ...

表一

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在这些编码区间,有些编码是保留的。

GB2312编码

GB2312是中华人民共和国最早的计算机汉字编码方式。大概有6000多个汉字,这些汉字是按拼音顺序编码的。这

6000多个汉字都是简体中文字。

GBK编码

GB2312的扩展,并兼容GB2312。扩展后的汉字大概有2万多个,其中有简体汉字也有繁体汉字。

拼音排序

拼音有好几种方式,其中最主要的是中华人民共和国的 。对汉字的排序有两种:一种是宽

汉语拼音 Chinese Phonetic

松的,能够按拼音排序最常用的汉字,另一种是严格的,能够按拼音排序绝大部分大部分汉字。

宽松的拼音排序法

原理:汉字最早是GB2312编码,收录了六千多个汉字,是按拼音排序的,编码是连续的。 后来出现了GBK编码,对

GB2312进行了扩展,到了两万多汉字,并且兼容GB2312,也就是说GB2312中的汉字编码是原封不动搬到GBK中的

(在GBK编码中[B0-D7]区中)。

如果我们只关心这6000多个汉字的顺序,就可以用下面的方法实现汉字宽松排序。

/**

* @author Jeff

*

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*/

package chinese.utility;

import java.text.Collator;
import java.util.Comparator;
import java.util.Locale;
public class PinyinSimpleComparator implements Comparator<String> {
    public int compare(String o1, String o2) {

return Collator.getInstance(Locale.CHINESE).compare(o1, o2);

    }
}

在对[孙, 孟, 宋, 尹, 廖, 张, 徐, 昆, 曹, 曾,怡]这几个汉字排序,结果是:[曹, 昆, 廖, 孟, 宋, 孙, 徐, 尹, 曾, 张,

怡]。最后一个 怡 有问题,不该排在最后的。

注意:这个程序有两个不足

由于gb2312中的汉字编码是连续的,因此新增加的汉字不可能再按照拼音顺序插入到已有的gb2312编码中,所以

新增加的汉字不是按拼音顺序排的。

同音字比较的结果不等于0 。

下面的测试代码可以证明

/**

* @author Jeff

*

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*/

/**

* 非常用字(怡)

*/

@Test

public void testNoneCommon() {

Assert.assertTrue(comparator.compare(“怡”, “张”) > 0);

}

/**

* 同音字

*/

@Test

public void testSameSound() {

Assert.assertTrue(comparator.compare(“怕”, “帕”) != 0);

}

严格的拼音排序法

为了解决宽松的拼音的两点不足,可以通过实现汉语拼音的函数来解决。goolge下看到sf上有个pinyin4j的项目,可以

解决这个问题,pinyin4j的项目地址是: 。

http://pinyin4j.sourceforge.net/

实现代码:

/**

* @author Jeff

*

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*/

package chinese.utility;

import java.util.Comparator;
import net.sourceforge.pinyin4j.PinyinHelper;
public class PinyinComparator implements Comparator<String> {
    public int compare(String o1, String o2) {

for (int i = 0; i < o1.length() && i < o2.length(); i++) {

int codePoint1 = o1.charAt(i);

int codePoint2 = o2.charAt(i);

if (Character.isSupplementaryCodePoint(codePoint1)

|| Character.isSupplementaryCodePoint(codePoint2)) {

i++;

            }

if (codePoint1 != codePoint2) {

if (Character.isSupplementaryCodePoint(codePoint1)

|| Character.isSupplementaryCodePoint(codePoint2)) {

return codePoint1 - codePoint2;

                }

String pinyin1 = pinyin((char) codePoint1);

String pinyin2 = pinyin((char) codePoint2);

if (pinyin1 != null && pinyin2 != null) { // 两个字符都是汉字

if (!pinyin1.equals(pinyin2)) {

return pinyin1.compareTo(pinyin2);

                    }

} else {

return codePoint1 - codePoint2;

                }
            }
        }

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

    }

/**

* 字符的拼音,多音字就得到第一个拼音。不是汉字,就return null。

*/

    private String pinyin(char c) {
        String[] pinyins = PinyinHelper.toHanyuPinyinStringArray(c);

if (pinyins == null) {

return null;

        }

return pinyins[0];

    }
}

测试:

/**

* @author Jeff

*

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*/

package chinese.utility.test;

import java.util.Comparator;
import org.junit.Assert;
import org.junit.Test;
import chinese.utility.PinyinComparator;
public class PinyinComparatorTest {
    private Comparator<String> comparator = new PinyinComparator();

/**

* 常用字

*/

@Test

    public void testCommon() {

Assert.assertTrue(comparator.compare(“孟”, “宋”) < 0);

    }

/**

* 不同长度

*/

@Test

    public void testDifferentLength() {

Assert.assertTrue(comparator.compare(“他奶奶的”, “他奶奶的熊”) < 0);

    }

/**

* 和非汉字比较

*/

@Test

    public void testNoneChinese() {

Assert.assertTrue(comparator.compare(“a”, “阿”) < 0);

Assert.assertTrue(comparator.compare(“1”, “阿”) < 0);

    }

/**

* 非常用字(怡)

*/

@Test

    public void testNoneCommon() {

Assert.assertTrue(comparator.compare(“怡”, “张”) < 0);

    }

/**

* 同音字

*/

@Test

    public void testSameSound() {

Assert.assertTrue(comparator.compare(“怕”, “帕”) == 0);

    }

/**

* 多音字(曾)

*/

@Test

    public void testMultiSound() {

Assert.assertTrue(comparator.compare(“曾经”, “曾迪”) > 0);

    }
}

我的这样严格的拼音排序还是有有待改进的地方,看上面测试代码的最后一个测试,就会发现:程序不会根据语境来判

断多音字的拼音,仅仅是简单的取多音字的第一个拼音。

笔画排序

要按笔画排序,就要实现笔画比较器。

class StokeComparator implements Comparator<String>

如果有个方法可以求得汉字的笔画数,上面的功能就很容易实现。如何求一个汉字的笔画数?最容易想到的就是查表

法。建一个汉字笔画数表,如:

汉字                            Unicode编码                     笔画数

一                              U4E00                          1

二                              U4E8C                          2

龍                              U9F8D                          16

...                              ...                              ...

表二

如果是连续的、按unicode编码排好顺序的表,实际存储在笔画数表中的只需最后一列就够了。

那如何建这个表呢?这个表存储在哪里?

建汉字笔画数表

现在大多数系统还只能支持Unicode中的基本汉字那部分汉字,编码从U9FA6-U9FBF。所以我们只建这部分汉字的笔

画表。汉字笔画数表,我们可以按照下面的方法生成:

1.用java程序生成一个文本文件(Chinese.csv)。包括所有的从U9FA6-U9FBF的字符的编码和文字。利用excel的

按笔画排序功能,对Chinese.csv文件中的内容排序。

2.编写Java程序分析Chinese.csv文件,求得笔画数, 生成ChineseStroke.csv。矫正笔画数,重新按汉字的

Unicode编码对ChineseStroke.csv文件排序。

3.只保留ChineseStroke.csv文件的最后一列,生成Stroke.csv。

在这里 。

下载上面3个步骤生成的3个文件

生成Chinese.csv的Java程序

/**

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*

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*/

package chinese.utility.preface;

import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;
public class ChineseCoder {
    public static void main(String[] args) throws IOException {

PrintWriter out = new PrintWriter(“Chinese.csv”);

// 基本汉字

for(char c = 0x4E00; c <= 0x9FA5; c++) {

out.println((int)c + “,” + c);

        }

out.flush();

out.close();

    }
}

初始化笔画数

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从Excel排序过后的Chinese.csv文件来看,排好序的文件还是有一定规律的。在文件的第9行-12行可以看出:逐行扫

描的时候,当unicode会变小了,笔画数也就加1。

20059,乛

20101,亅

19969,丁

19970,丂

用下面的Java程序分析吧。

/**

* @author Jeff

*

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*/

package chinese.utility.preface;

import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;
import java.util.Scanner;
public class Stroke {

/**

* @param args

* @throws IOException

*/

    public static void main(String[] args) throws IOException {

Scanner in = new Scanner(new File(“Chinese.csv”));

PrintWriter out = new PrintWriter(“ChineseStroke.csv”);

String oldLine = “999999”;

int stroke = 0;

while (in.hasNextLine()) {

String line = in.nextLine();

if (line.compareTo(oldLine) < 0) {

stroke++;

            }

oldLine = line;

out.println(line + “,” + stroke);

        }

out.flush();

out.close();

in.close();

    }
}

上面用的这个规律有问题吗?有问题,从ChineseStroke.csv文件抽取最后几个汉字就发现,笔画数不对。为什么呢?

笔画数可能不是连续的。

n+1笔画数的最小Unicode码可能比n笔画数的最大Unicode码要大

我们要人工核对ChineseStroke文件,但只要核对在笔画变化的那几个汉字的笔画数。最后,我发现,只有笔画数多于

30的少数几个汉字的笔画数不对。核对并矫正笔画数后,用Excel按Unicode重新排序,去掉汉字和Unicode两列,只

保留笔画数那列,得到Stroke.csv文件。

求得笔画数的方法和笔画比较器方法

求得笔画数的方法测试代码:

/**

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*/

package chinese.utility.test;

import static org.junit.Assert.assertEquals;

import org.junit.Before;
import org.junit.Test;
import chinese.utility.Chinese;
public class StrokeTest {

Chinese chinese;

@Before

    public void setUp() {

chinese = new Chinese();

    }

@Test

    public void testStroke() {

assertEquals(1, chinese.stroke(‘一’));

    }

@Test

    public void testStroke2() {

assertEquals(2, chinese.stroke(‘二’));

    }

@Test

    public void testStroke16() {

assertEquals(16, chinese.stroke(‘龍’));

    }

@Test

    public void testStrokeABC() {

assertEquals(-1, chinese.stroke(‘a’));

    }
}

求得笔画数的方法代码

/**

* @author Jeff

*

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*/

package chinese.utility;

import java.util.Comparator;
public class StrokeComparator implements Comparator<String> {
    public int compare(String o1, String o2) {

Chinese chinese = new Chinese();

for (int i = 0; i < o1.length() && i < o2.length(); i++) {

int codePoint1 = o1.codePointAt(i);

int codePoint2 = o2.codePointAt(i);

if (codePoint1 == codePoint2)

continue;

int stroke1 = chinese.stroke(codePoint1);

int stroke2 = chinese.stroke(codePoint2);

if (stroke1 < 0 || stroke2 < 0) {

return codePoint1 - codePoint2;

            }

if (stroke1 != stroke2) {

return stroke1 - stroke2;

            }
        }

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

    }
}

笔画比较器测试

/**

* @author Jeff

*

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*/

package chinese.utility.test;

import java.util.Comparator;
import org.junit.Assert;
import org.junit.Before;
import org.junit.Test;
import chinese.utility.StrokeComparator;
public class StrokeComparatorTest {
    private Comparator<String> comparator;

@Before

    public void setUp() {

comparator = new StrokeComparator();

    }

/**

* 相同笔画数

*/

@Test

    public void testCompareEquals() {

Assert.assertTrue(comparator.compare(“一”, “丨”) == 0);

    }

/**

* 不同笔画数

*/

@Test

    public void testCompare() {

Assert.assertTrue(comparator.compare(“一”, “二”) < 0);

Assert.assertTrue(comparator.compare(“唔”, “马”) > 0);

    }

/**

* 长度不同

*/

@Test

    public void testCompareDefficultLength() {

Assert.assertTrue(comparator.compare(“二”, “二一”) < 0);

    }

/**

* 非汉字的比较

*/

@Test

    public void testABC() {

Assert.assertTrue(comparator.compare(“一”, “a”) > 0);

Assert.assertTrue(comparator.compare(“a”, “b”) < 0);

    }
}

笔画比较器

/**

* @author Jeff

*

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*/

package chinese.utility.test;

import java.util.Comparator;
import org.junit.Assert;
import org.junit.Before;
import org.junit.Test;
import chinese.utility.StrokeComparator;
public class StrokeComparatorTest {
    private Comparator<String> comparator;

@Before

    public void setUp() {

comparator = new StrokeComparator();

    }

/**

* 相同笔画数

*/

@Test

    public void testCompareEquals() {

Assert.assertTrue(comparator.compare(“一”, “丨”) == 0);

    }

/**

* 不同笔画数

*/

@Test

    public void testCompare() {

Assert.assertTrue(comparator.compare(“一”, “二”) < 0);

Assert.assertTrue(comparator.compare(“唔”, “马”) > 0);

    }

/**

* 长度不同

*/

@Test

    public void testCompareDefficultLength() {

Assert.assertTrue(comparator.compare(“二”, “二一”) < 0);

    }

/**

* 非汉字的比较

*/

@Test

    public void testABC() {

Assert.assertTrue(comparator.compare(“一”, “a”) > 0);

Assert.assertTrue(comparator.compare(“a”, “b”) < 0);

    }
}