Java Comparable 和 Comparator 的詳解及區(qū)別
Java Comparable 和 Comparator 的詳解及區(qū)別
Java 中為我們提供了兩種比較機制:Comparable 和 Comparator,他們之間有什么區(qū)別呢?今天來了解一下。
Comparable 自然排序
Comparable 在 java.lang 包下,是一個接口,內(nèi)部只有一個方法 compareTo():
public interface Comparable<T> { public int compareTo(T o); }
Comparable 可以讓實現(xiàn)它的類的對象進行比較,具體的比較規(guī)則是按照 compareTo 方法中的規(guī)則進行。這種順序稱為 自然順序。
compareTo 方法的返回值有三種情況:
- e1.compareTo(e2) > 0 即 e1 > e2
- e1.compareTo(e2) = 0 即 e1 = e2
- e1.compareTo(e2) < 0 即 e1 < e2
注意:
1.由于 null 不是一個類,也不是一個對象,因此在重寫 compareTo 方法時應(yīng)該注意 e.compareTo(null) 的情況,即使 e.equals(null) 返回 false,compareTo 方法也應(yīng)該主動拋出一個空指針異常 NullPointerException。
2.Comparable 實現(xiàn)類重寫 compareTo 方法時一般要求 e1.compareTo(e2) == 0 的結(jié)果要和 e1.equals(e2) 一致。這樣將來使用 SortedSet 等根據(jù)類的自然排序進行排序的集合容器時可以保證保存的數(shù)據(jù)的順序和想象中一致。
有人可能好奇上面的第二點如果違反了會怎樣呢?
舉個例子,如果你往一個 SortedSet 中先后添加兩個對象 a 和 b,a b 滿足 (!a.equals(b) && a.compareTo(b) == 0),同時也沒有另外指定個 Comparator,那當(dāng)你添加完 a 再添加 b 時會添加失敗返回 false, SortedSet 的 size 也不會增加,因為在 SortedSet 看來它們是相同的,而 SortedSet 中是不允許重復(fù)的。
實際上所有實現(xiàn)了 Comparable 接口的 Java 核心類的結(jié)果都和 equlas 方法保持一致。
實現(xiàn)了 Comparable 接口的 List 或則數(shù)組可以使用 Collections.sort() 或者 Arrays.sort() 方法進行排序。
實現(xiàn)了 Comparable 接口的對象才能夠直接被用作 SortedMap (SortedSet) 的 key,要不然得在外邊指定 Comparator 排序規(guī)則。
因此自己定義的類如果想要使用有序的集合類,需要實現(xiàn) Comparable 接口,比如:
** * description: 測試用的實體類 書, 實現(xiàn)了 Comparable 接口,自然排序 * <br/> * author: shixinzhang * <br/> * data: 10/5/2016 */ public class BookBean implements Serializable, Comparable { private String name; private int count; public BookBean(String name, int count) { this.name = name; this.count = count; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public int getCount() { return count; } public void setCount(int count) { this.count = count; } /** * 重寫 equals * @param o * @return */ @Override public boolean equals(Object o) { if (this == o) return true; if (!(o instanceof BookBean)) return false; BookBean bean = (BookBean) o; if (getCount() != bean.getCount()) return false; return getName().equals(bean.getName()); } /** * 重寫 hashCode 的計算方法 * 根據(jù)所有屬性進行 迭代計算,避免重復(fù) * 計算 hashCode 時 計算因子 31 見得很多,是一個質(zhì)數(shù),不能再被除 * @return */ @Override public int hashCode() { //調(diào)用 String 的 hashCode(), 唯一表示一個字符串內(nèi)容 int result = getName().hashCode(); //乘以 31, 再加上 count result = 31 * result + getCount(); return result; } @Override public String toString() { return "BookBean{" + "name='" + name + '\'' + ", count=" + count + '}'; } /** * 當(dāng)向 TreeSet 中添加 BookBean 時,會調(diào)用這個方法進行排序 * @param another * @return */ @Override public int compareTo(Object another) { if (another instanceof BookBean){ BookBean anotherBook = (BookBean) another; int result; //比如這里按照書價排序 result = getCount() - anotherBook.getCount(); //或者按照 String 的比較順序 //result = getName().compareTo(anotherBook.getName()); if (result == 0){ //當(dāng)書價一致時,再對比書名。 保證所有屬性比較一遍 result = getName().compareTo(anotherBook.getName()); } return result; } // 一樣就返回 0 return 0; }
上述代碼還重寫了 equlas(), hashCode() 方法,自定義的類想要進行比較時都要重寫這些方法。
后面重寫 compareTo 時,要判斷某個相同時對比下一個屬性,把所有屬性都比較一次。
Comparable 接口屬于 Java 集合框架的一部分。
Comparator 定制排序
Comparator 在 java.util 包下,也是一個接口,JDK 1.8 以前只有兩個方法:
public interface Comparator<T> { public int compare(T lhs, T rhs); public boolean equals(Object object); }
JDK 1.8 以后又新增了很多方法:
基本上都是跟 Function 相關(guān)的,這里暫不介紹 1.8 新增的。
從上面內(nèi)容可知使用自然排序需要類實現(xiàn) Comparable,并且在內(nèi)部重寫 comparaTo 方法。
而 Comparator 則是在外部制定排序規(guī)則,然后作為排序策略參數(shù)傳遞給某些類,比如 Collections.sort(), Arrays.sort(), 或者一些內(nèi)部有序的集合(比如 SortedSet,SortedMap 等)。
使用方式主要分三步:
1.創(chuàng)建一個 Comparator 接口的實現(xiàn)類,并賦值給一個對象
在 compare 方法中針對自定義類寫排序規(guī)則
2.將 Comparator 對象作為參數(shù)傳遞給 排序類的某個方法
3.向排序類中添加 compare 方法中使用的自定義類
舉個例子:
// 1.創(chuàng)建一個實現(xiàn) Comparator 接口的對象 Comparator comparator = new Comparator() { @Override public int compare(Object object1, Object object2) { if (object1 instanceof NewBookBean && object2 instanceof NewBookBean){ NewBookBean newBookBean = (NewBookBean) object1; NewBookBean newBookBean1 = (NewBookBean) object2; //具體比較方法參照 自然排序的 compareTo 方法,這里只舉個栗子 return newBookBean.getCount() - newBookBean1.getCount(); } return 0; } }; //2.將此對象作為形參傳遞給 TreeSet 的構(gòu)造器中 TreeSet treeSet = new TreeSet(comparator); //3.向 TreeSet 中添加 步驟 1 中 compare 方法中設(shè)計的類的對象 treeSet.add(new NewBookBean("A",34)); treeSet.add(new NewBookBean("S",1)); treeSet.add( new NewBookBean("V",46)); treeSet.add( new NewBookBean("Q",26));
其實可以看到,Comparator 的使用是一種策略模式,不熟悉策略模式的同學(xué)可以點這里查看: 策略模式:網(wǎng)絡(luò)小說的固定套路 了解。
排序類中持有一個 Comparator 接口的引用:
Comparator<? super K> comparator;
而我們可以傳入各種自定義排序規(guī)則的 Comparator 實現(xiàn)類,對同樣的類制定不同的排序策略。
總結(jié)
Java 中的兩種排序方式:
Comparable 自然排序。(實體類實現(xiàn))
Comparator 是定制排序。(無法修改實體類時,直接在調(diào)用方創(chuàng)建)
同時存在時采用 Comparator(定制排序)的規(guī)則進行比較。
對于一些普通的數(shù)據(jù)類型(比如 String, Integer, Double…),它們默認(rèn)實現(xiàn)了Comparable 接口,實現(xiàn)了 compareTo 方法,我們可以直接使用。
而對于一些自定義類,它們可能在不同情況下需要實現(xiàn)不同的比較策略,我們可以新創(chuàng)建 Comparator 接口,然后使用特定的 Comparator 實現(xiàn)進行比較。
這就是 Comparable 和 Comparator 的區(qū)別。
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