本文,先介紹Comparable 和Comparator兩個接口,以及它們的差異;接著,通過示例,對它們的使用方法進行說明。
Comparable 簡介
Comparable 是排序接口。
若一個類實現了Comparable接口,就意味著“該類支持排序”。 即然實現Comparable接口的類支持排序,假設現在存在“實現Comparable接口的類的對象的List列表(或數組)”,則該List列表(或數組)可以通過 Collections.sort(或 Arrays.sort)進行排序。
此外,“實現Comparable接口的類的對象”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函數,它的定義如下:
package java.lang;
import java.util.*;
public interface Comparable<T> {
public int compareTo(T o);
}
說明:
假設我們通過 x.compareTo(y) 來“比較x和y的大小”。若返回“負數”,意味著“x比y小”;返回“零”,意味著“x等於y”;返回“正數”,意味著“x大於y”。
Comparator 簡介
Comparator 是比較器接口。
我們若需要控制某個類的次序,而該類本身不支持排序(即沒有實現Comparable接口);那麼,我們可以建立一個“該類的比較器”來進行排序。這個“比較器”只需要實現Comparator接口即可。
也就是說,我們可以通過“實現Comparator類來新建一個比較器”,然後通過該比較器對類進行排序。
Comparator 定義
Comparator 接口僅僅只包括兩個個函數,它的定義如下:
package java.util; public interface Comparator<T> { int compare(T o1, T o2); boolean equals(Object obj); }
說明:
(01) 若一個類要實現Comparator接口:它一定要實現compareTo(T o1, T o2) 函數,但可以不實現 equals(Object obj) 函數。
為什麼可以不實現 equals(Object obj) 函數呢? 因為任何類,默認都是已經實現了equals(Object obj)的。 Java中的一切類都是繼承於java.lang.Object,在Object.java中實現了equals(Object obj)函數;所以,其它所有的類也相當於都實現了該函數。
(02) int compare(T o1, T o2) 是“比較o1和o2的大小”。返回“負數”,意味著“o1比o2小”;返回“零”,意味著“o1等於o2”;返回“正數”,意味著“o1大於o2”。
Comparator 和 Comparable 比較
Comparable是排序接口;若一個類實現了Comparable接口,就意味著“該類支持排序”。
而Comparator是比較器;我們若需要控制某個類的次序,可以建立一個“該類的比較器”來進行排序。
我們不難發現:Comparable相當於“內部比較器”,而Comparator相當於“外部比較器”。
我們通過一個測試程序來對這兩個接口進行說明。源碼如下:
import java.util.*; import java.lang.Comparable; /** * @desc "Comparator"和“Comparable”的比較程序。 * (01) "Comparable" * 它是一個排序接口,只包含一個函數compareTo()。 * 一個類實現了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()進行排序。 * (02) "Comparator" * 它是一個比較器接口,包括兩個函數:compare() 和 equals()。 * 一個類實現了Comparator接口,那麼它就是一個“比較器”。其它的類,可以根據該比較器去排序。 * * 綜上所述:Comparable是內部比較器,而Comparator是外部比較器。 * 一個類本身實現了Comparable比較器,就意味著它本身支持排序;若它本身沒實現Comparable,也可以通過外部比較器Comparator進行排序。 */ public class CompareComparatorAndComparableTest{ public static void main(String[] args) { // 新建ArrayList(動態數組) ArrayList<Person> list = new ArrayList<Person>(); // 添加對象到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:%sn", list); // 對list進行排序 // 這裡會根據“Person實現的Comparable<String>接口”進行排序,即會根據“name”進行排序 Collections.sort(list); System.out.printf("Name sort, list:%sn", list); // 通過“比較器(AscAgeComparator)”,對list進行排序 // AscAgeComparator的排序方式是:根據“age”的升序排序 Collections.sort(list, new AscAgeComparator()); System.out.printf("Asc(age) sort, list:%sn", list); // 通過“比較器(DescAgeComparator)”,對list進行排序 // DescAgeComparator的排序方式是:根據“age”的降序排序 Collections.sort(list, new DescAgeComparator()); System.out.printf("Desc(age) sort, list:%sn", list); // 判斷兩個person是否相等 testEquals(); } /** * @desc 測試兩個Person比較是否相等。 * 由於Person實現了equals()函數:若兩person的age、name都相等,則認為這兩個person相等。 * 所以,這裡的p1和p2相等。 * * TODO:若去掉Person中的equals()函數,則p1不等於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 %sn", p1, p2); } else { System.out.printf("%s NOT EQUAL %sn", p1, p2); } } /** * @desc Person類。 * Person實現了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Person是否相等:若它們的name和age都相等,則認為它們相等 */ boolean equals(Person person) { if (this.age == person.age && this.name == person.name) return true; return false; } /** * @desc 實現 “Comparable<String>” 的接口,即重寫compareTo<T t>函數。 * 這裡是通過“person的名字”進行比較的 */ @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(); } } }
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下面對這個程序進行說明。
a) Person類定義。如下:
private static class Person implements Comparable<Person>{ int age; String name; ... /** * @desc 實現 “Comparable<String>” 的接口,即重寫compareTo<T t>函數。 * 這裡是通過“person的名字”進行比較的 */ @Override public int compareTo(Person person) { return name.compareTo(person.name); //return this.name - person.name; } }
說明:
(01) Person類代表一個人,Persong類中有兩個屬性:age(年紀) 和 name“人名”。
(02) Person類實現了Comparable接口,因此它能被排序。
b) 在main()中,我們創建了Person的List數組(list)。如下:
// 新建ArrayList(動態數組) ArrayList<Person> list = new ArrayList<Person>(); // 添加對象到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:
// 打印list的原始序列
System.out.printf("Original sort, list:%s\n", list);
d) 然後,我們通過Collections的sort()函數,對list進行排序。
由於Person實現了Comparable接口,因此通過sort()排序時,會根據Person支持的排序方式,即 compareTo(Person person) 所定義的規則進行排序。如下:
// 對list進行排序
// 這裡會根據“Person實現的Comparable<String>接口”進行排序,即會根據“name”進行排序
Collections.sort(list);
System.out.printf("Name sort, list:%s\n", list);
e) 對比Comparable和Comparator
我們定義了兩個比較器 AscAgeComparator 和 DescAgeComparator,來分別對Person進行 升序 和 降低 排序。
e.1) AscAgeComparator比較器
它是將Person按照age進行升序排序。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進行降序排序。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) 運行結果
運行程序,輸出如下:
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