Java 中 Comparable 和 Comparator 比較

時間 2019-12-09

標籤 java comparable comparator 比較欄目 Java 简体版

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本文，先介紹Comparable 和Comparator兩個接口，以及它們的差別；接着，經過示例，對它們的使用方法進行說明。html

Comparable 簡介java

Comparable 是排序接口。數組

若一個類實現了Comparable接口，就意味着「該類支持排序」。即然實現Comparable接口的類支持排序，假設如今存在「實現Comparable接口的類的對象的List列表(或數組)」，則該List列表(或數組)能夠經過 Collections.sort（或 Arrays.sort）進行排序。框架

此外，「實現Comparable接口的類的對象」能夠用做「有序映射(如TreeMap)」中的鍵或「有序集合(TreeSet)」中的元素，而不須要指定比較器。ide

Comparable 定義函數

Comparable 接口僅僅只包括一個函數，它的定義以下：性能

package java.lang;
import java.util.*;

public interface Comparable<T> {
    public int compareTo(T o);
}

說明：
假設咱們經過 x.compareTo(y) 來「比較x和y的大小」。若返回「負數」，意味着「x比y小」；返回「零」，意味着「x等於y」；返回「正數」，意味着「x大於y」。測試

Comparator 簡介this

Comparator 是比較器接口。spa

咱們若須要控制某個類的次序，而該類自己不支持排序(即沒有實現Comparable接口)；那麼，咱們能夠創建一個「該類的比較器」來進行排序。這個「比較器」只須要實現Comparator接口便可。

也就是說，咱們能夠經過「實現Comparator類來新建一個比較器」，而後經過該比較器對類進行排序。

Comparator 定義

Comparator 接口僅僅只包括兩個個函數，它的定義以下：

package java.util;

public interface Comparator<T> {

    int compare(T o1, T o2);

    boolean equals(Object obj);
}

說明：
(01) 若一個類要實現Comparator接口：它必定要實現compareTo(T o1, T o2) 函數，但能夠不實現 equals(Object obj) 函數。

爲何能夠不實現 equals(Object obj) 函數呢？由於任何類，默認都是已經實現了equals(Object obj)的。 Java中的一切類都是繼承於java.lang.Object，在Object.java中實現了equals(Object obj)函數；因此，其它全部的類也至關於都實現了該函數。

(02) int compare(T o1, T o2) 是「比較o1和o2的大小」。返回「負數」，意味着「o1比o2小」；返回「零」，意味着「o1等於o2」；返回「正數」，意味着「o1大於o2」。

Comparator 和 Comparable 比較

Comparable是排序接口；若一個類實現了Comparable接口，就意味着「該類支持排序」。
而Comparator是比較器；咱們若須要控制某個類的次序，能夠創建一個「該類的比較器」來進行排序。

咱們不難發現：Comparable至關於「內部比較器」，而Comparator至關於「外部比較器」。

咱們經過一個測試程序來對這兩個接口進行說明。源碼以下：

  1 import java.util.*;
  2 import java.lang.Comparable;
  3 
  4 /**
  5  * @desc "Comparator"和「Comparable」的比較程序。
  6  *   (01) "Comparable"
  7  *   它是一個排序接口，只包含一個函數compareTo()。
  8  *   一個類實現了Comparable接口，就意味着「該類自己支持排序」，它能夠直接經過Arrays.sort() 或 Collections.sort()進行排序。
  9  *   (02) "Comparator"
 10  *   它是一個比較器接口，包括兩個函數：compare() 和 equals()。
 11  *   一個類實現了Comparator接口，那麼它就是一個「比較器」。其它的類，能夠根據該比較器去排序。
 12  *
 13  *   綜上所述：Comparable是內部比較器，而Comparator是外部比較器。
 14  *   一個類自己實現了Comparable比較器，就意味着它自己支持排序；若它自己沒實現Comparable，也能夠經過外部比較器Comparator進行排序。
 15  */
 16 public class CompareComparatorAndComparableTest{
 17 
 18     public static void main(String[] args) {
 19         // 新建ArrayList(動態數組)
 20         ArrayList<Person> list = new ArrayList<Person>();
 21         // 添加對象到ArrayList中
 22         list.add(new Person("ccc", 20));
 23         list.add(new Person("AAA", 30));
 24         list.add(new Person("bbb", 10));
 25         list.add(new Person("ddd", 40));
 26 
 27         // 打印list的原始序列
 28         System.out.printf("Original  sort, list:%s\n", list);
 29 
 30         // 對list進行排序
 31         // 這裏會根據「Person實現的Comparable<String>接口」進行排序，即會根據「name」進行排序
 32         Collections.sort(list);
 33         System.out.printf("Name      sort, list:%s\n", list);
 34 
 35         // 經過「比較器(AscAgeComparator)」，對list進行排序
 36         // AscAgeComparator的排序方式是：根據「age」的升序排序
 37         Collections.sort(list, new AscAgeComparator());
 38         System.out.printf("Asc(age)  sort, list:%s\n", list);
 39 
 40         // 經過「比較器(DescAgeComparator)」，對list進行排序
 41         // DescAgeComparator的排序方式是：根據「age」的降序排序
 42         Collections.sort(list, new DescAgeComparator());
 43         System.out.printf("Desc(age) sort, list:%s\n", list);
 44 
 45         // 判斷兩個person是否相等
 46         testEquals();
 47     }
 48 
 49     /**
 50      * @desc 測試兩個Person比較是否相等。
 51      *   因爲Person實現了equals()函數：若兩person的age、name都相等，則認爲這兩個person相等。
 52      *   因此，這裏的p1和p2相等。
 53      *
 54      *   TODO：若去掉Person中的equals()函數，則p1不等於p2
 55      */
 56     private static void testEquals() {
 57         Person p1 = new Person("eee", 100);
 58         Person p2 = new Person("eee", 100);
 59         if (p1.equals(p2)) {
 60             System.out.printf("%s EQUAL %s\n", p1, p2);
 61         } else {
 62             System.out.printf("%s NOT EQUAL %s\n", p1, p2);
 63         }
 64     }
 65 
 66     /**
 67      * @desc Person類。
 68      *       Person實現了Comparable接口，這意味着Person自己支持排序
 69      */
 70     private static class Person implements Comparable<Person>{
 71         int age;
 72         String name;
 73 
 74         public Person(String name, int age) {
 75             this.name = name;
 76             this.age = age;
 77         }
 78 
 79         public String getName() {
 80             return name;
 81         }
 82 
 83         public int getAge() {
 84             return age;
 85         }
 86 
 87         public String toString() {
 88             return name + " - " +age;
 89         }
 90 
 91         /**
 92          * 比較兩個Person是否相等：若它們的name和age都相等，則認爲它們相等
 93          */
 94         boolean equals(Person person) {
 95             if (this.age == person.age && this.name == person.name)
 96                 return true;
 97             return false;
 98         }
 99 
100         /**
101          * @desc 實現 「Comparable<String>」 的接口，即重寫compareTo<T t>函數。
102          *  這裏是經過「person的名字」進行比較的
103          */
104         @Override
105         public int compareTo(Person person) {
106             return name.compareTo(person.name);
107             //return this.name - person.name;
108         }
109     }
110 
111     /**
112      * @desc AscAgeComparator比較器
113      *       它是「Person的age的升序比較器」
114      */
115     private static class AscAgeComparator implements Comparator<Person> {
116         
117         @Override 
118         public int compare(Person p1, Person p2) {
119             return p1.getAge() - p2.getAge();
120         }
121     }
122 
123     /**
124      * @desc DescAgeComparator比較器
125      *       它是「Person的age的升序比較器」
126      */
127     private static class DescAgeComparator implements Comparator<Person> {
128         
129         @Override 
130         public int compare(Person p1, Person p2) {
131             return p2.getAge() - p1.getAge();
132         }
133     }
134 
135 }

View Code

下面對這個程序進行說明。

a) Person類定義。以下：

private static class Person implements Comparable<Person>{
    int age;
    String name;
        
        ...

    /** 
     * @desc 實現 「Comparable<String>」 的接口，即重寫compareTo<T t>函數。
     *  這裏是經過「person的名字」進行比較的
     */
    @Override
    public int compareTo(Person person) {
        return name.compareTo(person.name);
        //return this.name - person.name;
    }   
}

說明：
(01) Person類表明一我的，Persong類中有兩個屬性：age(年紀) 和 name「人名」。
(02) Person類實現了Comparable接口，所以它能被排序。

b) 在main()中，咱們建立了Person的List數組(list)。以下：

// 新建ArrayList(動態數組)
ArrayList<Person> list = new ArrayList<Person>();
// 添加對象到ArrayList中
list.add(new Person("ccc", 20));
list.add(new Person("AAA", 30));
list.add(new Person("bbb", 10));
list.add(new Person("ddd", 40));

c) 接着，咱們打印出list的所有元素。以下：

// 打印list的原始序列
System.out.printf("Original sort, list:%s\n", list);

d) 而後，咱們經過Collections的sort()函數，對list進行排序。

因爲Person實現了Comparable接口，所以經過sort()排序時，會根據Person支持的排序方式，即 compareTo(Person person) 所定義的規則進行排序。以下：

// 對list進行排序
// 這裏會根據「Person實現的Comparable<String>接口」進行排序，即會根據「name」進行排序
Collections.sort(list);
System.out.printf("Name sort, list:%s\n", list);

e) 對比Comparable和Comparator

咱們定義了兩個比較器 AscAgeComparator 和 DescAgeComparator，來分別對Person進行升序和下降排序。

e.1) AscAgeComparator比較器

它是將Person按照age進行升序排序。代碼以下：

/**
 * @desc AscAgeComparator比較器
 *       它是「Person的age的升序比較器」
 */
private static class AscAgeComparator implements Comparator<Person> {

    @Override
    public int compare(Person p1, Person p2) {
        return p1.getAge() - p2.getAge();
    }
}

e.2) DescAgeComparator比較器

它是將Person按照age進行降序排序。代碼以下：

/**
 * @desc DescAgeComparator比較器
 *       它是「Person的age的升序比較器」
 */
private static class DescAgeComparator implements Comparator<Person> {

    @Override
    public int compare(Person p1, Person p2) {
        return p2.getAge() - p1.getAge();
    }
}

f) 運行結果
運行程序，輸出以下：

Original  sort, list:[ccc - 20, AAA - 30, bbb - 10, ddd - 40]
Name      sort, list:[AAA - 30, bbb - 10, ccc - 20, ddd - 40]
Asc(age)  sort, list:[bbb - 10, ccc - 20, AAA - 30, ddd - 40]
Desc(age) sort, list:[ddd - 40, AAA - 30, ccc - 20, bbb - 10]
eee - 100 EQUAL eee - 100

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