为何Java Comparator比较器返回值异常导致排序结果颠倒？

这个问题的核心原因是整数溢出，Java的int类型有固定取值范围：-2147483648到2147483647，当计算超出这个范围的数值时，会发生溢出并得到不符合预期的结果。

具体分析你的场景 #

当比较输入的两个元素{-2147483646,-2147483645}和{2147483646,2147483647}时，你用的比较器是(a,b)->a[0]-b[0]：

• 当a是第一个元素，b是第二个元素时，计算a[0]-b[0]即-2147483646 - 2147483646 = -4294967292
• 这个数值远小于int的最小值-2147483648，发生溢出后，最终得到的int值是4（Java整数溢出遵循模2^32规则，-4294967292 + 2^32 = 4）

而Arrays.sort的比较器规则是：

• 返回负数：a应排在b前面
• 返回正数：b应排在a前面
• 返回0：a和b相等

这里返回了正数，所以排序逻辑会把第二个元素放在第一个元素前面，出现了本该升序却降序的异常。

解决方法 #

避免直接用a-b的方式比较int类型，改用以下安全的方式：

• 使用Integer.compare方法，它内部处理了溢出场景：

  Arrays.sort(points, (a,b) -> Integer.compare(a[0], b[0]));
  

• 或者将数值转为long类型后再比较，避免溢出：

  Arrays.sort(points, (a,b) -> Long.compare((long)a[0], (long)b[0]));
  

这两种方式都能正确判断-2147483646小于2147483646，得到预期的升序结果。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Sakshi Rautela