Comparator 和 Comparable

Comparable 简介

Comparable 是排序接口。

若一个类实现了Comparable接口，就意味着“该类支持排序”。 即然实现Comparable接口的类支持排序，假设现在存在“实现Comparable接口的类的对象的List列表(或数组)”，则该List列表(或数组)可以通过 Collections.sort（或 Arrays.sort）进行排序。

此外，“实现Comparable接口的类的对象”可以用作“有序映射(如TreeMap)”中的键或“有序集合(TreeSet)”中的元素，而不需要指定比较器。

Comparable 定义

Comparable 接口仅仅只包括一个函数，它的定义如下：

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print?

package

java.lang;

import

java.util.*;

public

interface

Comparable<T> {

public

int

compareTo(T o);

}

说明：

假设我们通过 x.compareTo(y) 来“比较x和y的大小”。若返回“负数”，意味着“x比y小”；返回“零”，意味着“x等于y”；返回“正数”，意味着“x大于y”。

Comparator 简介

Comparator 是比较器接口。

我们若需要控制某个类的次序，而该类本身不支持排序(即没有实现Comparable接口)；那么，我们可以建立一个“该类的比较器”来进行排序。这个“比较器”只需要实现Comparator接口即可。

也就是说，我们可以通过“实现Comparator类来新建一个比较器”，然后通过该比较器对类进行排序。

Comparator 定义

Comparator 接口仅仅只包括两个个函数，它的定义如下：

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print?

package

java.util;

public

interface

Comparator<T> {

int

compare(T o1,T o2);

boolean

equals(Object obj);

}

说明：

(01) 若一个类要实现Comparator接口：它一定要实现compareTo(T o1,T o2) 函数，但可以不实现 equals(Object obj) 函数。

为什么可以不实现 equals(Object obj) 函数呢？ 因为任何类，默认都是已经实现了equals(Object obj)的。 Java中的一切类都是继承于java.lang.Object，在Object.java中实现了equals(Object obj)函数；所以，其它所有的类也相当于都实现了该函数。

(02) int compare(T o1,T o2) 是“比较o1和o2的大小”。返回“负数”，意味着“o1比o2小”；返回“零”，意味着“o1等于o2”；返回“正数”，意味着“o1大于o2”。

Comparator 和 Comparable 比较

Comparable是排序接口；若一个类实现了Comparable接口，就意味着“该类支持排序”。

而Comparator是比较器；我们若需要控制某个类的次序，可以建立一个“该类的比较器”来进行排序。

我们不难发现：Comparable相当于“内部比较器”，而Comparator相当于“外部比较器”。

我们通过一个测试程序来对这两个接口进行说明。源码如下：

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print?

import

java.util.*;

import

java.lang.Comparable;

/**

* @desc "Comparator"和“Comparable”的比较程序。

*   (01) "Comparable"

*   它是一个排序接口，只包含一个函数compareTo()。

*   一个类实现了Comparable接口，就意味着“该类本身支持排序”，它可以直接通过Arrays.sort() 或 Collections.sort()进行排序。

*   (02) "Comparator"

*   它是一个比较器接口，包括两个函数：compare() 和 equals()。

*   一个类实现了Comparator接口，那么它就是一个“比较器”。其它的类，可以根据该比较器去排序。

*

*   综上所述：Comparable是内部比较器，而Comparator是外部比较器。

*   一个类本身实现了Comparable比较器，就意味着它本身支持排序；若它本身没实现Comparable，也可以通过外部比较器Comparator进行排序。

*/

public

class

CompareComparatorAndComparableTest{

public

static

void

main(String[] args) {

// 新建ArrayList(动态数组)

ArrayList<Person> list =

new

ArrayList<Person>();

// 添加对象到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);

// 对list进行排序

// 这里会根据“Person实现的Comparable<String>接口”进行排序，即会根据“name”进行排序

Collections.sort(list);

System.out.printf(

"Name      sort,list:%s\n"

,list);

// 通过“比较器(AscAgeComparator)”，对list进行排序

// AscAgeComparator的排序方式是：根据“age”的升序排序

Collections.sort(list,

new

AscAgeComparator());

System.out.printf(

"Asc(age)  sort,list:%s\n"

,list);

// 通过“比较器(DescAgeComparator)”，对list进行排序

// DescAgeComparator的排序方式是：根据“age”的降序排序

Collections.sort(list,

new

DescAgeComparator());

System.out.printf(

"Desc(age) sort,list:%s\n"

,list);

// 判断两个person是否相等

testEquals();

}

/**

* @desc 测试两个Person比较是否相等。

*   由于Person实现了equals()函数：若两person的age、name都相等，则认为这两个person相等。

*   所以，这里的p1和p2相等。

*

*   TODO：若去掉Person中的equals()函数，则p1不等于p2

*/

private

static

void

testEquals() {

Personp1 =

new

Person(

"eee"

,

100

);

Personp2 =

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类。

*       Person实现了Comparable接口，这意味着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;

}

/**

* 比较两个Person是否相等：若它们的name和age都相等，则认为它们相等

*/

boolean

equals(Personperson) {

if

(

this

.age == person.age &&

this

.name == person.name)

return

true

;

return

false

;

}

/**

* @desc 实现 “Comparable<String>” 的接口，即重写compareTo<T t>函数。

*  这里是通过“person的名字”进行比较的

*/

@Override

public

int

compareTo(Personperson) {

return

name.compareTo(person.name);

//return this.name - person.name;

}

}

/**

* @desc AscAgeComparator比较器

*       它是“Person的age的升序比较器”

*/

private

static

class

AscAgeComparator

implements

Comparator<Person> {

@Override

public

int

compare(Personp1,Personp2) {

return

p1.getAge() - p2.getAge();

}

}

/**

* @desc DescAgeComparator比较器

*       它是“Person的age的升序比较器”

*/

private

static

class

DescAgeComparator

implements

Comparator<Person> {

@Override

public

int

compare(Personp1,Personp2) {

return

p2.getAge() - p1.getAge();

}

}

}

下面对这个程序进行说明。

a) Person类定义。如下：

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print?

private

static

class

Person

implements

Comparable<Person>{

int

age;

String name;

...

/**

* @desc 实现 “Comparable<String>” 的接口，即重写compareTo<T t>函数。

*  这里是通过“person的名字”进行比较的

*/

@Override

public

int

compareTo(Personperson) {

return

name.compareTo(person.name);

//return this.name - person.name;

} 

}

说明：

(01) Person类代表一个人，Persong类中有两个属性：age(年纪) 和 name“人名”。
(02) Person类实现了Comparable接口，因此它能被排序。

b) 在main()中，我们创建了Person的List数组(list)。如下：

view source

print?

// 新建ArrayList(动态数组)

ArrayList<Person> list =

new

ArrayList<Person>();

// 添加对象到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) 接着，我们打印出list的全部元素。如下：

view source

print?

// 打印list的原始序列

System.out.printf(

"Original sort,list:%s\n"

,list);

d) 然后，我们通过Collections的sort()函数，对list进行排序。

由于Person实现了Comparable接口，因此通过sort()排序时，会根据Person支持的排序方式，即 compareTo(Personperson) 所定义的规则进行排序。如下：

view source

print?

// 对list进行排序

// 这里会根据“Person实现的Comparable<String>接口”进行排序，即会根据“name”进行排序

Collections.sort(list);

System.out.printf(

"Name sort,list:%s\n"

,list);

e) 对比Comparable和Comparator

我们定义了两个比较器 AscAgeComparator和 DescAgeComparator，来分别对Person进行 升序 和 降低 排序。

e.1) AscAgeComparator比较器

它是将Person按照age进行升序排序。代码如下：

view source

print?

/**

* @desc AscAgeComparator比较器

*       它是“Person的age的升序比较器”

*/

private

static

class

AscAgeComparator

implements

Comparator<Person> {

@Override

public

int

compare(Personp1,Personp2) {

return

p1.getAge() - p2.getAge();

}

}

e.2) DescAgeComparator比较器

它是将Person按照age进行降序排序。代码如下：

view source

print?

/**

* @desc DescAgeComparator比较器

*       它是“Person的age的升序比较器”

*/

private

static

class

DescAgeComparator

implements

Comparator<Person> {

@Override

public

int

compare(Personp1,Personp2) {

return

p2.getAge() - p1.getAge();

}

}

f) 运行结果

运行程序，输出如下：

view source

print?

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