Java比较器（Comparable和Comparator）

2023-03-09 18:48:51

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

1.Comparable 简介

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”。 即然实现Comparable接口的类支持排序，假设现在存在“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)可以通过 Collections.sort（或 Arrays.sort）进行排序。

此外，“实现Comparable接口的类的对象”可以用作“有序映射(如TreeMap)”中的键或“有序集合(TreeSet)”中的元素，而不需要指定比较器。

1.1 Comparable 定义

Comparable 接口仅仅只包括一个函数，它的定义如下：

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

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

说明：假设我们通过 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”。

2.Comparator 简介

Comparator 是比较器接口。

我们若需要控制某个类的次序，而该类本身不支持排序(即没有实现Comparable接口)；那么，我们可以建立一个“该类的比较器”来进行排序。这个“比较器”只需要实现Comparator接口即可。

也就是说，我们可以通过“实现Comparator类来新建一个比较器”，然后通过该比较器对类进行排序。

2.1 Comparator 定义

Comparator 接口仅仅只包括两个个函数，它的定义如下：

package java.util;

public interface Comparator<T> {

    int compare(T o1, T o2);

    boolean equals(Object obj);
}

说明：

  1. 若一个类要实现Comparator接口：它一定要实现compareTo(T o1, T o2) 函数，但可以不实现 equals(Object obj) 函数。
    为什么可以不实现 equals(Object obj) 函数呢？ 因为任何类，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；所以，其它所有的类也相当于都实现了该函数。
  2. 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”。

3.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；我们若需要控制某个类的次序，可以建立一个“该类的比较器”来进行排序。

我们不难发现：Comparable相当于“内部比较器”，而Comparator相当于“外部比较器”。

4.测试源码

我们通过一个测试程序来对这两个接口进行说明。源码如下：

4.1 利用Comparable排序

Person类定义

package com.zhang*;

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

    public Person(){

    }

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }

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

说明：

  1. Person类代表一个人，Persong类中有两个属性：age(年纪) 和 name“人名”。
  2. Person类实现了Comparable接口，因此它能被排序。

排序测试

@org.junit.Test
public void test01(){
    ArrayList<Person> list = new ArrayList<>();
    list.add(new Person("ccc", 20));
    list.add(new Person("AAA", 30));
    list.add(new Person("bbb", 10));
    list.add(new Person("ddd", 40));
    System.out.println("-----原始排序开始-----");
    for(Person person : list){
        System.out.println(person.toString());
    }
    System.out.println("-----原始排序结束-----");

    Collections.sort(list);
    System.out.println("-----名字排序开始-----");
    for(Person person : list){
        System.out.println(person.toString());
    }
    System.out.println("-----名字排序结束-----");
}

运行结果：

-----原始排序开始-----
Person{name='ccc', age=20}
Person{name='AAA', age=30}
Person{name='bbb', age=10}
Person{name='ddd', age=40}
-----原始排序结束-----
-----名字排序开始-----
Person{name='AAA', age=30}
Person{name='bbb', age=10}
Person{name='ccc', age=20}
Person{name='ddd', age=40}
-----名字排序结束-----

4.2 利用Comparator排序

4.2.1 普通书写方式

Person类定义

package com.zhang*;

public class Person {
    private String name;
    private int age;

    public Person() {

    }

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}

AscAgeComparator类定义

package com.zhang*;

import java.util.Comparator;

public class AscAgeComparator implements Comparator<Person> {
    @Override
    public int compare(Person p1, Person p2) {
    	//升序排序
        return p1.getAge() - p2.getAge();
        //降序排序
        //return p2.getAge() - p1.getAge();
    }
}

排序测试

@org.junit.Test
public void test02(){
    ArrayList<Person> list = new ArrayList<>();
    list.add(new Person("ccc", 20));
    list.add(new Person("AAA", 30));
    list.add(new Person("bbb", 10));
    list.add(new Person("ddd", 40));
    System.out.println("-----原始排序开始-----");
    for(Person person : list){
        System.out.println(person.toString());
    }
    System.out.println("-----原始排序结束-----");

    Collections.sort(list,new AscAgeComparator());
    System.out.println("-----年龄排序开始-----");
    for(Person person : list){
        System.out.println(person.toString());
    }
    System.out.println("-----年龄排序结束-----");
}

运行结果：

-----原始排序开始-----
Person{name='ccc', age=20}
Person{name='AAA', age=30}
Person{name='bbb', age=10}
Person{name='ddd', age=40}
-----原始排序结束-----
-----年龄排序开始-----
Person{name='bbb', age=10}
Person{name='ccc', age=20}
Person{name='AAA', age=30}
Person{name='ddd', age=40}
-----年龄排序结束-----

4.2.2 匿名内部类书写方式

Person类定义

package com.zhang*;

public class Person {
private String name;
private int age;

public Person() {

}

public Person(String name, int age) {
    this.name = name;
    this.age = age;
}

public String getName() {
    return name;
}

public void setName(String name) {
    this.name = name;
}

public int getAge() {
    return age;
}

public void setAge(int age) {
    this.age = age;
}

@Override
public String toString() {
    return "Person{" +
            "name='" + name + '\'' +
            ", age=" + age +
            '}';
}
}

排序测试

@org.junit.Test
public void test03() {
    ArrayList<Person> list = new ArrayList<>();
    list.add(new Person("ccc", 20));
    list.add(new Person("AAA", 30));
    list.add(new Person("bbb", 10));
    list.add(new Person("ddd", 40));
    System.out.println("-----原始排序开始-----");
    for (Person person : list) {
        System.out.println(person.toString());
    }
    System.out.println("-----原始排序结束-----");

    Collections.sort(list, new Comparator<Person>() {
        @Override
        public int compare(Person p1, Person p2) {
            //升序排序
            return p1.getAge() - p2.getAge();
            //降序排序
            //return p2.getAge() - p1.getAge();
        }
    });
    System.out.println("-----年龄升序排序开始-----");
    for (Person person : list) {
        System.out.println(person.toString());
    }
    System.out.println("-----年龄升序排序结束-----");
}

运行结果：

-----原始排序开始-----
Person{name='ccc', age=20}
Person{name='AAA', age=30}
Person{name='bbb', age=10}
Person{name='ddd', age=40}
-----原始排序结束-----
-----年龄排序开始-----
Person{name='bbb', age=10}
Person{name='ccc', age=20}
Person{name='AAA', age=30}
Person{name='ddd', age=40}
-----年龄排序结束-----
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