JDK1.8源码-11-Comparable和Comparator

前序

本文，先介绍Comparable 和 Comparator两个接口，以及他们的差异；接着，通过示例，对它们的使用方法进行说明。

他们也是所属java.lang.util包下的接口。

1. Comparable

1.1 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”。既然实现Comparable 接口的类支持排序，假设现在存在“实现Comparable 接口类的对象List列表【或者数组】”，则该列表（或数组）可以通过Collections.sort(或者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。

1.2 定义

Comparable 接口仅仅只包括一个函数，它的定义如下：

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，说明 x < y
• 若返回 0 ，说明 x = y
• 若返回正数， 说明 x >y

2. Comparator

2.1 简介

• Comparator 是 比较器接口
• 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，我们通过实现Comparator 类来新建了一个比较器，然后通过这个比较器对类进行排序

2.2 定义

package java.util;

public interface Comparator<T> {

    int compare(T o1, T o2);

    boolean equals(Object obj);
}

说明：

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

  • 为什么可以不用实现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中所有的类都是继承于java.lang.Object,在Object.java中实现了equals(Object obj) 函数；所以，其他所有的类也相当于实现了这个函数。

• int compare(T o1, T o2) 是比较o1 和 o2 的大小

  • 若返回负数，说明o1 < o2
  • 若返回0，说明 o1 = o2
  • 若返回正数，说明 o1 > o2

3. 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”。
• Comparator 是比较器，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。
• 不难发现，Comparable 相当于内部比较器，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：

3.1 Comparable 使用

1. Person类定义。

/** 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>{

    String name;
    int age;

    //  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
    public int compareTo(Person person) {
        return name.compareTo(person.name);
    }

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = 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(Person person){
        if (this.age == person.age && this.name == person.name){
            return true;
        }
        return false;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}

说明：

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

2. 在main()函数中，我们创建Person的数组（list）

// 新建ArrayList(动态数组)
List<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));

3. 接着我们打印list全部元素

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

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

• 由于Person类实现了Comparable接口，因此通过sort()排序的时候，会根据Person 支持的排序方式，即compareTo(Person peron) 所定义的规则进行排序，如下：

// 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);

3.2 Comparator 使用

1. 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。

/**
 * @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(Person p1, Person p2) {
        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(Person p1, Person p2) {
        return p2.getAge() - p1.getAge();
    }
}

2. 通过自定义比较器AscAgeComparator 对list按照年龄升序排序

// 通过“比较器(AscAgeComparator)”，对list进行排序
Collections.sort(list,new AscAgeComparator());
System.out.printf("Asc(age)  sort, list:%s\n", list);

3. 通过自定义比较器DescAgeComparator 对list按照年龄降序排序

// 通过“比较器(DescAgeComparator)”，对list进行排序
Collections.sort(list,new DescAgeComparator());
System.out.printf("Desc(age) sort, list:%s\n", list);

结果如下：

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]

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