Java 中Comparable和Comparator區(qū)別比較

Mis林桑 2017-03-11

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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(xiàn)了Comparable接口，就意味著“該類支持排序”。即然實現(xiàn)Comparable接口的類支持排序，假設(shè)現(xiàn)在存在“實現(xiàn)Comparable接口的類的對象的List列表(或數(shù)組)”，則該List列表(或數(shù)組)可以通過 Collections.sort（或 Arrays.sort）進行排序。
      此外，“實現(xiàn)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(shù)，它的定義如下：

復(fù)制代碼代碼如下:

      package java.lang;
      import java.util.*;
      public interface Comparable {
      public int compareTo(T o);
      }

      說明：
      假設(shè)我們通過 x.compareTo(y) 來“比較x和y的大小”。若返回“負數(shù)”，意味著“x比y小”；返回“零”，意味著“x等于y”；返回“正數(shù)”，意味著“x大于y”。
      Comparator 簡介
      Comparator 是比較器接口。
      我們?nèi)粜枰刂颇硞€類的次序，而該類本身不支持排序(即沒有實現(xiàn)Comparable接口)；那么，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(xiàn)Comparator接口即可。
      也就是說，我們可以通過“實現(xiàn)Comparator類來新建一個比較器”，然后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(shù)，它的定義如下：

復(fù)制代碼代碼如下:

      package java.util;
      public interface Comparator {
      int compare(T o1, T o2);
      boolean equals(Object obj);
      }

      說明：
      (01) 若一個類要實現(xiàn)Comparator接口：它一定要實現(xiàn)compareTo(T o1, T o2) 函數(shù)，但可以不實現(xiàn) equals(Object obj) 函數(shù)。
      為什么可以不實現(xiàn) equals(Object obj) 函數(shù)呢？因為任何類，默認都是已經(jīng)實現(xiàn)了equals(Object obj)的。 Java中的一切類都是繼承于java.lang.Object，在Object.java中實現(xiàn)了equals(Object obj)函數(shù)；所以，其它所有的類也相當(dāng)于都實現(xiàn)了該函數(shù)。
      (02) int compare(T o1, T o2) 是“比較o1和o2的大小”。返回“負數(shù)”，意味著“o1比o2小”；返回“零”，意味著“o1等于o2”；返回“正數(shù)”，意味著“o1大于o2”。
      Comparator 和 Comparable 比較
      Comparable是排序接口；若一個類實現(xiàn)了Comparable接口，就意味著“該類支持排序”。
      而Comparator是比較器；我們?nèi)粜枰刂颇硞€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(fā)現(xiàn)：Comparable相當(dāng)于“內(nèi)部比較器”，而Comparator相當(dāng)于“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：

復(fù)制代碼代碼如下:

      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(shù)compareTo()。
      *   一個類實現(xiàn)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(shù)：compare() 和 equals()。
      *   一個類實現(xiàn)了Comparator接口，那么它就是一個“比較器”。其它的類，可以根據(jù)該比較器去排序。
      *
      *   綜上所述：Comparable是內(nèi)部比較器，而Comparator是外部比較器。
      *   一個類本身實現(xiàn)了Comparable比較器，就意味著它本身支持排序；若它本身沒實現(xiàn)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(tài)數(shù)組)
      ArrayList list = new ArrayList();
      // 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:%s\n', list);
      // 對list進行排序
      // 這里會根據(jù)“Person實現(xiàn)的Comparable接口”進行排序，即會根據(jù)“name”進行排序
      Collections.sort(list);
      System.out.printf('Name      sort, list:%s\n', list);
      // 通過“比較器(AscAgeComparator)”，對list進行排序
      // AscAgeComparator的排序方式是：根據(jù)“age”的升序排序
      Collections.sort(list, new AscAgeComparator());
      System.out.printf('Asc(age) sort, list:%s\n', list);
      // 通過“比較器(DescAgeComparator)”，對list進行排序
      // DescAgeComparator的排序方式是：根據(jù)“age”的降序排序
      Collections.sort(list, new DescAgeComparator());
      System.out.printf('Desc(age) sort, list:%s\n', list);
      // 判斷兩個person是否相等
      testEquals();
      }
      /**
      * @desc 測試兩個Person比較是否相等。
      *   由于Person實現(xiàn)了equals()函數(shù)：若兩person的age、name都相等，則認為這兩個person相等。
      *   所以，這里的p1和p2相等。
      *
      *   TODO：若去掉Person中的equals()函數(shù)，則p1不等于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 %s\n', p1, p2);
      } else {
      System.out.printf('%s NOT EQUAL %s\n', p1, p2);
      }
      }
      /**
      * @desc Person類。
      *       Person實現(xiàn)了Comparable接口，這意味著Person本身支持排序
      */
      private static class Person implements Comparable{
      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(xiàn) “Comparable” 的接口，即重寫compareTo函數(shù)。
      * 這里是通過“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 {
      @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 {
      @Override
      public int compare(Person p1, Person p2) {
      return p2.getAge() - p1.getAge();
      }
      }
      }

下面對這個程序進行說明。
a) Person類定義。如下：

復(fù)制代碼代碼如下:

      private static class Person implements Comparable{
      int age;
      String name;
      ...
      /**
      * @desc 實現(xiàn) “Comparable” 的接口，即重寫compareTo函數(shù)。
      * 這里是通過“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(xiàn)了Comparable接口，因此它能被排序。
      b) 在main()中，我們創(chuàng)建了Person的List數(shù)組(list)。如下：

復(fù)制代碼代碼如下:

      // 新建ArrayList(動態(tài)數(shù)組)
      ArrayList list = new ArrayList();
      // 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：

復(fù)制代碼代碼如下:

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

d) 然后，我們通過Collections的sort()函數(shù)，對list進行排序。
由于Person實現(xiàn)了Comparable接口，因此通過sort()排序時，會根據(jù)Person支持的排序方式，即 compareTo(Person person) 所定義的規(guī)則進行排序。如下：

復(fù)制代碼代碼如下:

      // 對list進行排序
      // 這里會根據(jù)“Person實現(xiàn)的Comparable接口”進行排序，即會根據(jù)“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：

復(fù)制代碼代碼如下:

      /**
      * @desc AscAgeComparator比較器
      *       它是“Person的age的升序比較器”
      */
      private static class AscAgeComparator implements Comparator {
      @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：

復(fù)制代碼代碼如下:

      /**
      * @desc DescAgeComparator比較器
      *       它是“Person的age的升序比較器”
      */
      private static class DescAgeComparator implements Comparator {
      @Override
      public int compare(Person p1, Person p2) {
      return p2.getAge() - p1.getAge();
      }
      }

f) 運行結(jié)果
運行程序，輸出如下：

復(fù)制代碼代碼如下:

      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