「基础」Comparator比较器与Comparable排序接口

Comparator比较器

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。

JDK8的Comparator接口：

除了以下两个方法，其余都是default接口，可以不用实现。

package java.util;
public interface Comparator<T> {
  int compare(T o1, T o2);
  boolean equals(Object obj);
}

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。

int compare(T o1, T o2) 是比较o1和o2的大小。

  • 返回负数，意味着o1<o2，“o1比o2小”；
  • 返回零，意味着o1=02，“o1等于o2”；
  • 返回,正数，意味着o1>02，“o1大于o2”。

实体类

@Data
public class Model {
    private String name;
    private int age;
}

示例1：通过实现Comparator接口来进行排序

Collections.sort(models, new Comparator<String>() {
    @Override
    public int compare(String o1, String o2) {
        return o1.compareTo(o2);
    }
});

示例2：以前常用的排序方式是通过实现Comparator接口来进行排序，写法相对来说比较复杂，使用Comparator.comparing可以简化代码，看起来逻辑更清晰。

使用Comparator.comparing实现排序，同样可以指定按照哪个属性排序，且可以实现倒序。

public class ComparatorTest {
    public static void main(String[] args) {
        List<Model> models = new ArrayList<>();
        Model model1 = new Model();
        model1.setAge(300);
        model1.setName("a");
        models.add(model1);

        Model model2 = new Model();
        model2.setAge(500);
        model2.setName("c");
        models.add(model2);

        Model model3 = new Model();
        model3.setAge(100);
        model3.setName("b");
        models.add(model3);

        System.out.println("-----排序前-----");
        // 排序前
        for (Model contract : models) {
            System.out.println(contract.getName() + " " + contract.getAge());
        }

        System.out.println("-----排序后，根据age排序-----");
        Collections.sort(models, Comparator.comparing(Model::getAge));
        // 排序后
        for (Model model : models) {
            System.out.println(model.getName() + " " + model.getAge());
        }

        System.out.println("-----排序后，根据age排倒序-----");
        Collections.sort(models, Comparator.comparing(Model::getAge).reversed());
        // 排序后
        for (Model model : models) {
            System.out.println(model.getName() + " " + model.getAge());
        }

        System.out.println("-----排序后，根据name排序-----");
        Collections.sort(models, Comparator.comparing(Model::getName));
        // 排序后
        for (Model model : models) {
            System.out.println(model.getName() + " " + model.getAge());
        }
    }
}

Comparable接口

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。  既然实现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。

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);
}

假设我们通过 x.compareTo(y) 来比较x和y的大小：

  • 返回负数，意味着x<y，“x比y小”；
  • 返回零，意味着x=y，“x等于y“；
  • 返回正数，意味着x>y，“x大于y”。

两者的区别

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。

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。

下面我们通过一个例子来进行说明：

import java.util.*;
import java.lang.Comparable;

/**
 * @desc "Comparator"和“Comparable”的比较程序。
 * (01) "Comparable"
 * 它是一个排序接口，只包含一个函数compareTo()。
 * 一个类实现了Comparable接口，就意味着“该类本身支持排序”，它可以直接通过Arrays.sort() 或 Collections.sort()进行排序。
 * (02) "Comparator"
 * 它是一个比较器接口，包括两个函数：compare() 和 equals()。
 * 一个类实现了Comparator接口，那么它就是一个“比较器”。其它的类，可以根据该比较器去排序。
 * <p>
 * 综上所述：Comparable是内部比较器，而Comparator是外部比较器。
 * 一个类本身实现了Comparable比较器，就意味着它本身支持排序；若它本身没实现Comparable，也可以通过外部比较器Comparator进行排序。
 */
public class CompareComparatorAndComparableTest {
    public static void main(String[] args) {
        // 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));
        // 打印list的原始序列
        System.out.printf("Original sort, list:%s\n", list);
        // 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);
        // 通过“比较器(AscAgeComparator)”，对list进行排序
        // AscAgeComparator的排序方式是：根据“age”的升序排序
        Collections.sort(list, new AscAgeComparator());
        System.out.printf("Asc(age) sort, list:%s\n", list);
        // 通过“比较器(DescAgeComparator)”，对list进行排序
        // DescAgeComparator的排序方式是：根据“age”的降序排序
        Collections.sort(list, new DescAgeComparator());
        System.out.printf("Desc(age) sort, list:%s\n", list);
        // 判断两个person是否相等
        testEquals();
    }

    /**
     * @desc 测试两个Person比较是否相等。
     * 由于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。
     * 所以，这里的p1和p2相等。
     * <p>
     * TODO：若去掉Person中的equals()函数，则p1不等于p2
     */
    private static void testEquals() {
        Person p1 = new Person("eee", 100);
        Person p2 = new Person("eee", 100);
        if (p1.equals(p2)) {
            System.out.printf("%s EQUAL %s\n", p1, p2);
        } else {
            System.out.printf("%s NOT EQUAL %s\n", p1, p2);
        }
    }

    /**
     * @desc Person类。
     * Person实现了Comparable接口，这意味着Person本身支持排序
     */
    private static class Person implements Comparable<Person> {
        int age;
        String name;

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

        public String getName() {
            return name;
        }

        public int getAge() {
            return age;
        }

        public String toString() {
            return name + " - " + age;
        }

        /**
         * 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
         */
        boolean equals(Person person) {
            if (this.age == person.age && this.name == person.name)
                return true;
            return false;
        }

        /**
         * @desc 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
         */
        @Override
        public int compareTo(Person person) {
            return name.compareTo(person.name);
            //return this.name - person.name;
        }
    }

    /**
     * @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();
        }
    }

    /**
     * @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();
        }
    }
}

 

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