Java 中 Comparable 和 Comparator 比较

时间 2019-12-09

标签 java comparable comparator 比较栏目 Java 繁體版

原文原文链接

本文，先介绍Comparable 和Comparator两个接口，以及它们的差别；接着，经过示例，对它们的使用方法进行说明。html

Comparable 简介java

Comparable 是排序接口。数组

若一个类实现了Comparable接口，就意味着“该类支持排序”。即然实现Comparable接口的类支持排序，假设如今存在“实现Comparable接口的类的对象的List列表(或数组)”，则该List列表(或数组)能够经过 Collections.sort（或 Arrays.sort）进行排序。框架

此外，“实现Comparable接口的类的对象”能够用做“有序映射(如TreeMap)”中的键或“有序集合(TreeSet)”中的元素，而不须要指定比较器。ide

Comparable 定义函数

Comparable 接口仅仅只包括一个函数，它的定义以下：性能

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

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

说明：
假设咱们经过 x.compareTo(y) 来“比较x和y的大小”。若返回“负数”，意味着“x比y小”；返回“零”，意味着“x等于y”；返回“正数”，意味着“x大于y”。测试

Comparator 简介this

Comparator 是比较器接口。spa

咱们若须要控制某个类的次序，而该类自己不支持排序(即没有实现Comparable接口)；那么，咱们能够创建一个“该类的比较器”来进行排序。这个“比较器”只须要实现Comparator接口便可。

也就是说，咱们能够经过“实现Comparator类来新建一个比较器”，而后经过该比较器对类进行排序。

Comparator 定义

Comparator 接口仅仅只包括两个个函数，它的定义以下：

package java.util;

public interface Comparator<T> {

    int compare(T o1, T o2);

    boolean equals(Object obj);
}

说明：
(01) 若一个类要实现Comparator接口：它必定要实现compareTo(T o1, T o2) 函数，但能够不实现 equals(Object obj) 函数。

为何能够不实现 equals(Object obj) 函数呢？由于任何类，默认都是已经实现了equals(Object obj)的。 Java中的一切类都是继承于java.lang.Object，在Object.java中实现了equals(Object obj)函数；因此，其它全部的类也至关于都实现了该函数。

(02) int compare(T o1, T o2) 是“比较o1和o2的大小”。返回“负数”，意味着“o1比o2小”；返回“零”，意味着“o1等于o2”；返回“正数”，意味着“o1大于o2”。

Comparator 和 Comparable 比较

Comparable是排序接口；若一个类实现了Comparable接口，就意味着“该类支持排序”。
而Comparator是比较器；咱们若须要控制某个类的次序，能够创建一个“该类的比较器”来进行排序。

咱们不难发现：Comparable至关于“内部比较器”，而Comparator至关于“外部比较器”。

咱们经过一个测试程序来对这两个接口进行说明。源码以下：

  1 import java.util.*;
  2 import java.lang.Comparable;
  3 
  4 /**
  5  * @desc "Comparator"和“Comparable”的比较程序。
  6  *   (01) "Comparable"
  7  *   它是一个排序接口，只包含一个函数compareTo()。
  8  *   一个类实现了Comparable接口，就意味着“该类自己支持排序”，它能够直接经过Arrays.sort() 或 Collections.sort()进行排序。
  9  *   (02) "Comparator"
 10  *   它是一个比较器接口，包括两个函数：compare() 和 equals()。
 11  *   一个类实现了Comparator接口，那么它就是一个“比较器”。其它的类，能够根据该比较器去排序。
 12  *
 13  *   综上所述：Comparable是内部比较器，而Comparator是外部比较器。
 14  *   一个类自己实现了Comparable比较器，就意味着它自己支持排序；若它自己没实现Comparable，也能够经过外部比较器Comparator进行排序。
 15  */
 16 public class CompareComparatorAndComparableTest{
 17 
 18     public static void main(String[] args) {
 19         // 新建ArrayList(动态数组)
 20         ArrayList<Person> list = new ArrayList<Person>();
 21         // 添加对象到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         // 对list进行排序
 31         // 这里会根据“Person实现的Comparable<String>接口”进行排序，即会根据“name”进行排序
 32         Collections.sort(list);
 33         System.out.printf("Name      sort, list:%s\n", list);
 34 
 35         // 经过“比较器(AscAgeComparator)”，对list进行排序
 36         // AscAgeComparator的排序方式是：根据“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         // 经过“比较器(DescAgeComparator)”，对list进行排序
 41         // DescAgeComparator的排序方式是：根据“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         // 判断两个person是否相等
 46         testEquals();
 47     }
 48 
 49     /**
 50      * @desc 测试两个Person比较是否相等。
 51      *   因为Person实现了equals()函数：若两person的age、name都相等，则认为这两个person相等。
 52      *   因此，这里的p1和p2相等。
 53      *
 54      *   TODO：若去掉Person中的equals()函数，则p1不等于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类。
 68      *       Person实现了Comparable接口，这意味着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          * 比较两个Person是否相等：若它们的name和age都相等，则认为它们相等
 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 实现 “Comparable<String>” 的接口，即重写compareTo<T t>函数。
102          *  这里是经过“person的名字”进行比较的
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比较器
113      *       它是“Person的age的升序比较器”
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比较器
125      *       它是“Person的age的升序比较器”
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

下面对这个程序进行说明。

a) Person类定义。以下：

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

    /** 
     * @desc 实现 “Comparable<String>” 的接口，即重写compareTo<T t>函数。
     *  这里是经过“person的名字”进行比较的
     */
    @Override
    public int compareTo(Person person) {
        return name.compareTo(person.name);
        //return this.name - person.name;
    }   
}

说明：
(01) Person类表明一我的，Persong类中有两个属性：age(年纪) 和 name“人名”。
(02) Person类实现了Comparable接口，所以它能被排序。

b) 在main()中，咱们建立了Person的List数组(list)。以下：

// 新建ArrayList(动态数组)
ArrayList<Person> list = new ArrayList<Person>();
// 添加对象到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，咱们打印出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) 而后，咱们经过Collections的sort()函数，对list进行排序。

因为Person实现了Comparable接口，所以经过sort()排序时，会根据Person支持的排序方式，即 compareTo(Person person) 所定义的规则进行排序。以下：

// 对list进行排序
// 这里会根据“Person实现的Comparable<String>接口”进行排序，即会根据“name”进行排序
Collections.sort(list);
System.out.printf("Name sort, list:%s\n", list);

e) 对比Comparable和Comparator

咱们定义了两个比较器 AscAgeComparator 和 DescAgeComparator，来分别对Person进行升序和下降排序。

e.1) AscAgeComparator比较器

它是将Person按照age进行升序排序。代码以下：

/**
 * @desc AscAgeComparator比较器
 *       它是“Person的age的升序比较器”
 */
private static class AscAgeComparator implements Comparator<Person> {

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

e.2) DescAgeComparator比较器

它是将Person按照age进行降序排序。代码以下：

/**
 * @desc DescAgeComparator比较器
 *       它是“Person的age的升序比较器”
 */
private static class DescAgeComparator implements Comparator<Person> {

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

f) 运行结果
运行程序，输出以下：

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

更多内容

Java 集合系列目录

Java 集合系列01之整体框架

Java 集合系列08之 List总结(LinkedList, ArrayList等使用场景和性能分析)

Java 集合系列12之 TreeMap详细介绍(源码解析)和使用示例

Java 集合系列17之 TreeSet详细介绍(源码解析)和使用示例

Java 集合系列18之 Iterator和Enumeration比较