Java中的比较器

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发布日期:   2021-01-08
更新日期:   2022-07-31
文章字数:   1.6k
阅读时长:   7 分
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引言：

在Java中经常会涉及到对象数组的排序问题，那么就涉及到对象之间的比较问题。Java实现对象排序的方式有两种：①自然排序：java.lang.Comparable ②定制排序：java.util.Comparator

  Java中的对象，正常情况下，只能进行比较：== 或 != 。不能使用 > 或 < 的。但是在开发场景中，我们需要对多个对象进行排序，言外之意，就需要比较对象的大小。如何实现？使用两个接口中的任何一个：Comparable 或 Comparator

一、自然排序 Comparable 接口

  1. Comparable接口强行对实现它的每个类的对象进行整体排序。这种排序被称为类的自然排序。
  2. 实现 Comparable 的类必须实现 compareTo(Object obj) 方法，两个对象即通过compareTo(Object obj) 方法的返回值来比较大小。重写compareTo(obj)的规则：
    • 如果当前对象this大于形参对象obj，则返回正整数，
    • 如果当前对象this小于形参对象obj，则返回负整数，
    • 如果当前对象this等于形参对象obj，则返回零。
  3. 对于自定义类来说，如果需要排序，我们可以让自定义类实现Comparable接口，重写compareTo(obj)方法。在compareTo(obj)方法中指明如何排序
  4. 实现Comparable接口的对象列表（和数组）可以通过 Collections.sort 或 Arrays.sort进行自动排序（默认从小到大排序）。实现此接口的对象可以用作有序映射中的键或有序集合中的元素，无需指定比较器。
  5. 对于类 C 的每一个 e1 和 e2 来说，当且仅当 e1.compareTo(e2) == 0 与 e1.equals(e2) 具有相同的 boolean 值时，类 C 的自然排序才叫做与 equals 一致。建议（虽然不是必需的）最好使自然排序与 equals 一致。
  6. Comparable 的典型实现：(默认都是从小到大排列的)
    • String：按照字符串中字符的Unicode值进行比较
    • Character：按照字符的Unicode值来进行比较
    • 数值类型对应的包装类以及BigInteger、BigDecimal：按照它们对应的数值大小进行比较
    • Boolean：true 对应的包装类实例大于 false 对应的包装类实例
    • Date、Time等：后面的日期时间比前面的日期时间大
class Goods implements Comparable {

    private String name;
    private double price;

    public Goods() {
    }

    public Goods(String name, double price) {
        this.name = name;
        this.price = price;
    }

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

    //指明商品比较大小的方式：按照价格从低到高排序，再按照产品名称从高到低排序
    @Override
    public int compareTo(Object o) {
        if(o instanceof Goods){
            Goods goods = (Goods)o;
            //方式一：
            if(this.price > goods.price){//居然还可以调用private属性
                return 1;
            }else if(this.price < goods.price){
                return -1;
            }else{
                return -this.name.compareTo(goods.name);
            }
            //方式二：调用包装类的静态方法。当然其实包装类对象本身也有compareTo()方法。
            //return Double.compare(this.price, goods.price);
        }
        throw new RuntimeException("传入的数据类型不一致！");
    }
}

public class CompareTest {
    @Test
    public void testComparable() {
        Goods[] arr = new Goods[6];
        arr[0] = new Goods("lenovoMouse",34);
        arr[1] = new Goods("dellMouse",43);
        arr[2] = new Goods("xiaomiMouse",12);
        arr[3] = new Goods("huaweiMouse",65);
        arr[4] = new Goods("huaweiMouse",224);
        arr[5] = new Goods("microsoftMouse",43);

        Arrays.sort(arr);//如果Goods没有实现Comparable接口，则会报错“Goods cannot be cast to java.lang.Comparable”
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }
}

二、定制排序 Comparator 接口

  1. 当元素的类型没有实现java.lang.Comparable接口而又不方便修改代码，或者实现了java.lang.Comparable接口的排序规则不适合当前的操作，那么可以考虑使用 Comparator 的对象来排序，强行对多个对象进行整体排序的比较。

  2. 重写compare(Object o1,Object o2)方法，比较o1和o2的大小：如果方法返回正整数，则表示o1大于o2；如果返回0，表示相等；返回负整数，表示o1小于o2。

  3. 可以将 Comparator 传递给 sort 方法（如 Collections.sort 或 Arrays.sort），从而允许在排序顺序上实现精确控制。

  4. 还可以使用 Comparator 来控制某些数据结构（如有序 set或有序映射）的顺序，或者为那些没有自然顺序的对象 collection 提供排序。

public class CompareTest {
    @Test
    public void testComparator1() {
        String[] arr = new String[]{"AA","CC","KK","MM","GG","JJ","DD"};
        Arrays.sort(arr, new Comparator(){
            //按照字符串从大到小的顺序排列
            @Override
            public int compare(Object o1, Object o2) {
                if(o1 instanceof String && o2 instanceof  String){
                    String s1 = (String) o1;
                    String s2 = (String) o2;
                    return -s1.compareTo(s2);
                }
                throw new RuntimeException("输入的数据类型不一致");
            }
        });
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }
}
class Goods implements Comparable {

    private String name;
    private double price;

    public Goods() {
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public double getPrice() {
        return price;
    }

    public Goods(String name, double price) {
        this.name = name;
        this.price = price;
    }

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

    //指明商品比较大小的方式：按照价格从低到高排序，再按照产品名称从高到低排序
    @Override
    public int compareTo(Object o) {
        if(o instanceof Goods){
            Goods goods = (Goods)o;
            //方式一：
            if(this.price > goods.price){//居然还可以调用private属性
                return 1;
            }else if(this.price < goods.price){
                return -1;
            }else{
                return -this.name.compareTo(goods.name);
            }
            //方式二：调用包装类的静态方法。当然其实包装类对象本身也有compareTo()方法。
            //return Double.compare(this.price, goods.price);
        }
        throw new RuntimeException("传入的数据类型不一致！");
    }
}

public class CompareTest {
    @Test
    public void testComparator2() {
        Goods[] arr = new Goods[6];
        arr[0] = new Goods("lenovoMouse",34);
        arr[1] = new Goods("dellMouse",43);
        arr[2] = new Goods("xiaomiMouse",12);
        arr[3] = new Goods("huaweiMouse",65);
        arr[4] = new Goods("huaweiMouse",224);
        arr[5] = new Goods("microsoftMouse",43);

        Arrays.sort(arr, new Comparator() {
            //指明商品比较大小的方式：按照产品名称从低到高排序,再按照价格从高到低排序
            @Override
            public int compare(Object o1, Object o2) {
                if(o1 instanceof Goods && o2 instanceof Goods){
                    Goods g1 = (Goods)o1;
                    Goods g2 = (Goods)o2;
                    if(g1.getName().equals(g2.getName())){
                        return -Double.compare(g1.getPrice(),g2.getPrice());
                    }else{
                        return g1.getName().compareTo(g2.getName());
                    }
                }
                throw new RuntimeException("输入的数据类型不一致");
            }
        });
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }
}

三、Comparable接口 和 Comparator接口 的使用对比

  1. Comparable接口的方式，可以保证Comparable接口实现类的对象在任何位置都可以比较大小。
  2. Comparator接口属于临时性的定制化的比较。
文章作者: YangChongZhi
文章链接: http://yczlab.top/posts/cb12c507.html
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