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Java 中Comparable和Comparator區(qū)別比較

 更新時(shí)間:2013年09月27日 15:11:20   作者:  
本文,先介紹Comparable 和Comparator兩個(gè)接口,以及它們的差異;接著,通過示例,對(duì)它們的使用方法進(jìn)行說明
Comparable 簡(jiǎn)介
Comparable 是排序接口。
若一個(gè)類實(shí)現(xiàn)了Comparable接口,就意味著“該類支持排序”。  即然實(shí)現(xiàn)Comparable接口的類支持排序,假設(shè)現(xiàn)在存在“實(shí)現(xiàn)Comparable接口的類的對(duì)象的List列表(或數(shù)組)”,則該List列表(或數(shù)組)可以通過 Collections.sort(或 Arrays.sort)進(jìn)行排序。
此外,“實(shí)現(xiàn)Comparable接口的類的對(duì)象”可以用作“有序映射(如TreeMap)”中的鍵或“有序集合(TreeSet)”中的元素,而不需要指定比較器。
Comparable 定義
Comparable 接口僅僅只包括一個(gè)函數(shù),它的定義如下:
復(fù)制代碼 代碼如下:

package java.lang;
import java.util.*;
public interface Comparable<T> {
    public int compareTo(T o);
}

說明:
假設(shè)我們通過 x.compareTo(y) 來“比較x和y的大小”。若返回“負(fù)數(shù)”,意味著“x比y小”;返回“零”,意味著“x等于y”;返回“正數(shù)”,意味著“x大于y”。
Comparator 簡(jiǎn)介
Comparator 是比較器接口。
我們?nèi)粜枰刂颇硞€(gè)類的次序,而該類本身不支持排序(即沒有實(shí)現(xiàn)Comparable接口);那么,我們可以建立一個(gè)“該類的比較器”來進(jìn)行排序。這個(gè)“比較器”只需要實(shí)現(xiàn)Comparator接口即可。
也就是說,我們可以通過“實(shí)現(xiàn)Comparator類來新建一個(gè)比較器”,然后通過該比較器對(duì)類進(jìn)行排序。
Comparator 定義
Comparator 接口僅僅只包括兩個(gè)個(gè)函數(shù),它的定義如下:
復(fù)制代碼 代碼如下:

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

說明:
(01) 若一個(gè)類要實(shí)現(xiàn)Comparator接口:它一定要實(shí)現(xiàn)compareTo(T o1, T o2) 函數(shù),但可以不實(shí)現(xiàn) equals(Object obj) 函數(shù)。
        為什么可以不實(shí)現(xiàn) equals(Object obj) 函數(shù)呢? 因?yàn)槿魏晤?,默認(rèn)都是已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了equals(Object obj)的。 Java中的一切類都是繼承于java.lang.Object,在Object.java中實(shí)現(xiàn)了equals(Object obj)函數(shù);所以,其它所有的類也相當(dāng)于都實(shí)現(xiàn)了該函數(shù)。
(02) int compare(T o1, T o2) 是“比較o1和o2的大小”。返回“負(fù)數(shù)”,意味著“o1比o2小”;返回“零”,意味著“o1等于o2”;返回“正數(shù)”,意味著“o1大于o2”。
Comparator 和 Comparable 比較
Comparable是排序接口;若一個(gè)類實(shí)現(xiàn)了Comparable接口,就意味著“該類支持排序”。
而Comparator是比較器;我們?nèi)粜枰刂颇硞€(gè)類的次序,可以建立一個(gè)“該類的比較器”來進(jìn)行排序。
我們不難發(fā)現(xiàn):Comparable相當(dāng)于“內(nèi)部比較器”,而Comparator相當(dāng)于“外部比較器”。
我們通過一個(gè)測(cè)試程序來對(duì)這兩個(gè)接口進(jìn)行說明。源碼如下:
復(fù)制代碼 代碼如下:

import java.util.*;
import java.lang.Comparable;
/**
 * @desc "Comparator"和“Comparable”的比較程序。
 *   (01) "Comparable"
 *   它是一個(gè)排序接口,只包含一個(gè)函數(shù)compareTo()。
 *   一個(gè)類實(shí)現(xiàn)了Comparable接口,就意味著“該類本身支持排序”,它可以直接通過Arrays.sort() 或 Collections.sort()進(jìn)行排序。
 *   (02) "Comparator"
 *   它是一個(gè)比較器接口,包括兩個(gè)函數(shù):compare() 和 equals()。
 *   一個(gè)類實(shí)現(xiàn)了Comparator接口,那么它就是一個(gè)“比較器”。其它的類,可以根據(jù)該比較器去排序。
 *
 *   綜上所述:Comparable是內(nèi)部比較器,而Comparator是外部比較器。
 *   一個(gè)類本身實(shí)現(xiàn)了Comparable比較器,就意味著它本身支持排序;若它本身沒實(shí)現(xiàn)Comparable,也可以通過外部比較器Comparator進(jìn)行排序。
 */
public class CompareComparatorAndComparableTest{
    public static void main(String[] args) {
        // 新建ArrayList(動(dòng)態(tài)數(shù)組)
        ArrayList<Person> list = new ArrayList<Person>();
        // 添加對(duì)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);
        // 對(duì)list進(jìn)行排序
        // 這里會(huì)根據(jù)“Person實(shí)現(xiàn)的Comparable<String>接口”進(jìn)行排序,即會(huì)根據(jù)“name”進(jìn)行排序
        Collections.sort(list);
        System.out.printf("Name      sort, list:%s\n", list);
        // 通過“比較器(AscAgeComparator)”,對(duì)list進(jìn)行排序
        // AscAgeComparator的排序方式是:根據(jù)“age”的升序排序
        Collections.sort(list, new AscAgeComparator());
        System.out.printf("Asc(age)  sort, list:%s\n", list);
        // 通過“比較器(DescAgeComparator)”,對(duì)list進(jìn)行排序
        // DescAgeComparator的排序方式是:根據(jù)“age”的降序排序
        Collections.sort(list, new DescAgeComparator());
        System.out.printf("Desc(age) sort, list:%s\n", list);
        // 判斷兩個(gè)person是否相等
        testEquals();
    }
    /**
     * @desc 測(cè)試兩個(gè)Person比較是否相等。
     *   由于Person實(shí)現(xiàn)了equals()函數(shù):若兩person的age、name都相等,則認(rèn)為這兩個(gè)person相等。
     *   所以,這里的p1和p2相等。
     *
     *   TODO:若去掉Person中的equals()函數(shù),則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類。
     *       Person實(shí)現(xiàn)了Comparable接口,這意味著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;
        }
        /**
         * 比較兩個(gè)Person是否相等:若它們的name和age都相等,則認(rèn)為它們相等
         */
        boolean equals(Person person) {
            if (this.age == person.age && this.name == person.name)
                return true;
            return false;
        }
        /**
         * @desc 實(shí)現(xiàn) “Comparable<String>” 的接口,即重寫compareTo<T t>函數(shù)。
         *  這里是通過“person的名字”進(jìn)行比較的
         */
        @Override
        public int compareTo(Person person) {
            return name.compareTo(person.name);
            //return this.name - person.name;
        }
    }
    /**
     * @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();
        }
    }
    /**
     * @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();
        }
    }
}

下面對(duì)這個(gè)程序進(jìn)行說明。
a) Person類定義。如下:
復(fù)制代碼 代碼如下:

private static class Person implements Comparable<Person>{
    int age;
    String name;
        ...
    /**
     * @desc 實(shí)現(xiàn) “Comparable<String>” 的接口,即重寫compareTo<T t>函數(shù)。
     *  這里是通過“person的名字”進(jìn)行比較的
     */
    @Override
    public int compareTo(Person person) {
        return name.compareTo(person.name);
        //return this.name - person.name;
    }  
}

說明:
(01) Person類代表一個(gè)人,Persong類中有兩個(gè)屬性:age(年紀(jì)) 和 name“人名”。
(02) Person類實(shí)現(xiàn)了Comparable接口,因此它能被排序。
b) 在main()中,我們創(chuàng)建了Person的List數(shù)組(list)。如下:
復(fù)制代碼 代碼如下:

// 新建ArrayList(動(dòng)態(tài)數(shù)組)
ArrayList<Person> list = new ArrayList<Person>();
// 添加對(duì)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) 接著,我們打印出list的全部元素。如下:
復(fù)制代碼 代碼如下:

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

d) 然后,我們通過Collections的sort()函數(shù),對(duì)list進(jìn)行排序。
    由于Person實(shí)現(xiàn)了Comparable接口,因此通過sort()排序時(shí),會(huì)根據(jù)Person支持的排序方式,即 compareTo(Person person) 所定義的規(guī)則進(jìn)行排序。如下:
復(fù)制代碼 代碼如下:

// 對(duì)list進(jìn)行排序
// 這里會(huì)根據(jù)“Person實(shí)現(xiàn)的Comparable<String>接口”進(jìn)行排序,即會(huì)根據(jù)“name”進(jìn)行排序
Collections.sort(list);
System.out.printf("Name sort, list:%s\n", list);

e) 對(duì)比Comparable和Comparator
    我們定義了兩個(gè)比較器 AscAgeComparator 和 DescAgeComparator,來分別對(duì)Person進(jìn)行 升序 和 降低 排序。
e.1) AscAgeComparator比較器
它是將Person按照age進(jìn)行升序排序。代碼如下:
復(fù)制代碼 代碼如下:

/**
 * @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(jìn)行降序排序。代碼如下:
復(fù)制代碼 代碼如下:

/**
 * @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(yùn)行結(jié)果
運(yùn)行程序,輸出如下:
復(fù)制代碼 代碼如下:

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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