Java 中Comparable和Comparator区别比较

来源:互联网 发布:休闲单机游戏 知乎 编辑:程序博客网 时间:2024/05/19 20:44

Comparable和Comparator都是用来实现集合中元素的比较、排序的,只是Comparable 是在集合内部定义的方法实现的排序,Comparator 是在集合外部实现的排序,所以,如想实现排序,就需要在集合外定义 Comparator 接口的方法或在集合内实现 Comparable 接口的方法。

Comparator位于包java.util下,而Comparable位于包 java.lang下.

Comparable 是一个对象本身就已经支持自比较所需要实现的接口(如 String、Integer 自己就可以完成比较大小操作,已经实现了Comparable接口)

自定义的类要在加入list容器中后能够排序,可以实现Comparable接口,在用Collections类的sort方法排序时,如果不指定Comparator,那么就以自然顺序排序,如API所说:

Sorts the specified list into ascending order, according to the natural ordering of its elements. All elements in the list must implement the Comparable interface

这里的自然顺序就是实现Comparable接口设定的排序方式。

而 Comparator 是一个专用的比较器,当这个对象不支持自比较或者自比较函数不能满足你的要求时,你可以写一个比较器来完成两个对象之间大小的比较。

可以说一个是自已完成比较,一个是外部程序实现比较的差别而已。

用 Comparator 是策略模式(strategy design pattern),就是不改变对象自身,而用一个策略对象(strategy object)来改变它的行为。

Comparable interface

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:
<span style="font-family:Microsoft YaHei;font-size:12px;">package java.lang;import java.util.*;public interface Comparable<T> {    public int compareTo(T o);}</span>

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 interface

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:

<span style="font-family:Microsoft YaHei;font-size:12px;">package java.util;public interface Comparator<T> {    int compare(T o1, T o2);    boolean equals(Object obj);}</span>

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”。
* 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”。
两种方法各有优劣, 用Comparable 简单, 只要实现Comparable 接口的对象直接就成为一个可以比较的对象,但是需要修改源代码, 用Comparator 的好处是不需要修改源代码, 而是另外实现一个比较器, 当某个自定义的对象需要作比较的时候,把比较器和对象一起传递过去就可以比大小了, 并且在Comparator 里面用户可以自己实现复杂的可以通用的逻辑,使其可以匹配一些比较简单的对象,那样就可以节省很多重复劳动了。

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:

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() {        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(Person person) {            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(Person person) {            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(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();        }    }}
下面对这个程序进行说明。
a) Person类定义。如下:

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(Person person) {        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:

// 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:

// 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(Person person) 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);
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:

/** * @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();    }}

e.2) DescAgeComparator比较器
它是将Person按照age进行降序排序。代码如下:

/** * @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();    }}
f) 运行结果
运行程序,输出如下

<span style="font-family:Microsoft YaHei;">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</span>

参考博客:http://leihuang.org/2014/11/16/Comparable-Vs-Comparator/

http://www.jb51.net/article/41730.htm

http://www.cnblogs.com/sunflower627/p/3158042.html


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