一、comparable接口

1.1 接口定義

Comparable 接口定義了一個(gè)方法：

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

compareTo(T o)：

• 參數(shù)：o 是另一個(gè)需要比較的對(duì)象，必須與當(dāng)前對(duì)象是相同類型的對(duì)象。
• 返回值：
  • 如果當(dāng)前對(duì)象小于 o，返回負(fù)整數(shù)。
  • 如果當(dāng)前對(duì)象等于 o，返回零。
  • 如果當(dāng)前對(duì)象大于 o，返回正整數(shù)。
• 拋出異常：
  • 如果 o 為 null 或與當(dāng)前對(duì)象類型不匹配，拋出 ClassCastException。
  • 如果比較邏輯中出現(xiàn)錯(cuò)誤，拋出 NullPointerException 或其他自定義異常。

1.2 實(shí)現(xiàn) Comparable 接口的意義

• 自然排序：為類提供默認(rèn)的排序規(guī)則。例如，Integer、Double、String 等類都實(shí)現(xiàn)了 Comparable 接口，分別按照數(shù)值大小和字典順序排序。
• 集合排序：許多集合類（如 Arrays、Collections、TreeSet、TreeMap 等）依賴 Comparable 接口來對(duì)元素進(jìn)行排序。
  • Arrays.sort() 和 Collections.sort()：對(duì)數(shù)組或集合進(jìn)行排序時(shí)，會(huì)調(diào)用元素的 compareTo。 方法 - TreeSet 和 TreeMap：基于紅黑樹實(shí)現(xiàn)，要求存儲(chǔ)的鍵或元素實(shí)現(xiàn) Comparable 接口，以便維護(hù)有序結(jié)構(gòu)。

1.3 實(shí)現(xiàn)示例

以下是一個(gè)簡(jiǎn)單的示例，展示如何為一個(gè)自定義類實(shí)現(xiàn) Comparable 接口：

import java.util.*;
class Person implements Comparable<Person> {
    private String name;
    private int age;
    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    @Override
    public int compareTo(Person other) {
        // 按照年齡升序排序
        return Integer.compare(this.age,other.age);
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Person{name='" + name + "', age=" + age + "}";
    }
}
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        List<Person> list = new ArrayList<>();
        list.add(new Person("Alice", 30));
        list.add(new Person("Bob", 25));
        list.add(new Person("Charlie", 35));
        Collections.sort(list); // 使用 Comparable 接口的排序規(guī)則
        System.out.println(list);
    }
}

輸出：

[Person{name='Bob', age=25}, Person{name='Alice', age=30}, Person{name='Charlie', age=35}]

二、comparator接口

1.1 Comparator 接口簡(jiǎn)介

Comparator 接口位于 java.util 包中，用于定義對(duì)象的比較規(guī)則。它提供了外部排序機(jī)制，允許在不修改對(duì)象本身的情況下，定義多種排序策略。

1.2 接口方法

• Comparator 接口包含以下方法：
  • int compare(T o1, T o2)： 比較兩個(gè)對(duì)象 o1 和 o2 的順序。
  • 返回負(fù)整數(shù)表示 o1 小于 o2，返回零表示 o1 等于 o2，返回正整數(shù)表示 o1 大于 o2。
  • boolean equals(Object obj)： 判斷當(dāng)前比較器與指定對(duì)象是否相等。

該方法繼承自 Object 類。

1.3 常用靜態(tài)方法

Comparator 接口提供了一些靜態(tài)方法，用于方便地創(chuàng)建和組合比較器：

• comparing(Function<T, U> keyExtractor)：根據(jù)提供的鍵提取函數(shù)進(jìn)行比較。
• comparingInt(Function<T, Integer> keyExtractor)：針對(duì) int 類型的鍵進(jìn)行比較。
• comparingLong(Function<T, Long> keyExtractor)：針對(duì) long 類型的鍵進(jìn)行比較。
• comparingDouble(Function<T, Double> keyExtractor)：針對(duì) double 類型的鍵進(jìn)行比較。
• naturalOrder()：返回自然順序的比較器。
• reversedOrder()：返回逆序的比較器。
• reversed()：反轉(zhuǎn)現(xiàn)有的比較器。
• thenComparing(Comparator<? super T> other)：在當(dāng)前比較器的基礎(chǔ)上添加次級(jí)比較器。

1.4 使用示例

示例 1：按年齡排序

import java.util.*;
class Person {
    private String name;
    private int age;
    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Person{name='" + name + "', age=" + age + "}";
    }
}
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        List<Person> people = new ArrayList<>();
        people.add(new Person("Alice", 30));
        people.add(new Person("Bob", 25));
        people.add(new Person("Charlie", 35));
        people.sort(Comparator.comparingInt(Person::getAge));
        System.out.println(people);
    }
}

輸出：

[Person{name='Bob', age=25}, Person{name='Alice', age=30}, Person{name='Charlie', age=35}]

示例 2：按姓名排序，姓名相同則按年齡排序

people.sort(Comparator.comparing(Person::getName).thenComparingInt(Person::getAge));
System.out.println(people);

1.5 高級(jí)技巧

動(dòng)態(tài)排序規(guī)則

可以通過參數(shù)化的方式動(dòng)態(tài)調(diào)整排序邏輯。例如，根據(jù)升序或降序排序：

public class CustomComparator implements Comparator<Student> {
    private boolean ascending;
    public CustomComparator(boolean ascending) {
        this.ascending = ascending;
    }
    @Override
    public int compare(Student s1, Student s2) {
        int result = Integer.compare(s1.getScore(), s2.getScore());
        return ascending ? result : -result;
    }
}

使用示例：

students.sort(new CustomComparator(true)); // 升序
students.sort(new CustomComparator(false)); // 降序

1.6 線程安全

在多線程環(huán)境下，使用 Comparator 進(jìn)行排序時(shí)需要注意線程安全問題。可以使用Collections.synchronizedList 創(chuàng)建線程安全的列表。

示例

按照字符串長(zhǎng)度升序排序

自定義的類成為了內(nèi)部類，只在當(dāng)前類內(nèi)有效

new Main.test()–>調(diào)用test方法

局部?jī)?nèi)部類：只在當(dāng)前的方法內(nèi)有效

匿名內(nèi)部類：類名消失

三、Comparator 與 Comparable 的區(qū)別

• Comparable：
  • 內(nèi)部排序，適用于類本身具有自然排序邏輯。
  • 比較邏輯固定在類內(nèi)部，靈活性較差。
• Comparator：
  • 外部排序，更靈活，允許根據(jù)需求動(dòng)態(tài)指定或切換排序規(guī)則。
  • 可以為同一個(gè)類定義多個(gè)比較器。
  • 適用于無法修改被比較類的源代碼。
  • 可以臨時(shí)改變對(duì)象的比較順序。

到此這篇關(guān)于Java中的Comparable接口與Comparator接口的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java Comparable接口與Comparator接口內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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