Java 中 Comparable 和 Comparator 比较

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

 

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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：

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”。

 

 

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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：

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”。

 

 

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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：

  1 import java.util.*;  2 import java.lang.Comparable;  3   4 /**  5  * @desc "Comparator"和“Comparable”的比较程序。  6  *   (01) "Comparable"  7  *   它是一个排序接口，只包含一个函数compareTo()。  8  *   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。  9  *   (02) "Comparator" 10  *   它是一个比较器接口，包括两个函数：compare() 和 equals()。 11  *   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。 12  * 13  *   综上所述：Comparable是内部比较器，而Comparator是外部比较器。 14  *   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。 15  */ 16 public class CompareComparatorAndComparableTest{ 17  18     public static void main(String[] args) { 19         // 新建ArrayList(动态数组) 20         ArrayList<Person> list = new ArrayList<Person>(); 21         // 添加对象到ArrayList中 22         list.add(new Person("ccc", 20)); 23         list.add(new Person("AAA", 30)); 24         list.add(new Person("bbb", 10)); 25         list.add(new Person("ddd", 40)); 26  27         // 打印list的原始序列 28         System.out.printf("Original  sort, list:%s\n", list); 29  30         // 对list进行排序 31         // 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 32         Collections.sort(list); 33         System.out.printf("Name      sort, list:%s\n", list); 34  35         // 通过“比较器(AscAgeComparator)”，对list进行排序 36         // AscAgeComparator的排序方式是：根据“age”的升序排序 37         Collections.sort(list, new AscAgeComparator()); 38         System.out.printf("Asc(age)  sort, list:%s\n", list); 39  40         // 通过“比较器(DescAgeComparator)”，对list进行排序 41         // DescAgeComparator的排序方式是：根据“age”的降序排序 42         Collections.sort(list, new DescAgeComparator()); 43         System.out.printf("Desc(age) sort, list:%s\n", list); 44  45         // 判断两个person是否相等 46         testEquals(); 47     } 48  49     /** 50      * @desc 测试两个Person比较是否相等。 51      *   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。 52      *   所以，这里的p1和p2相等。 53      * 54      *   TODO：若去掉Person中的equals()函数，则p1不等于p2 55      */ 56     private static void testEquals() { 57         Person p1 = new Person("eee", 100); 58         Person p2 = new Person("eee", 100); 59         if (p1.equals(p2)) { 60             System.out.printf("%s EQUAL %s\n", p1, p2); 61         } else { 62             System.out.printf("%s NOT EQUAL %s\n", p1, p2); 63         } 64     } 65  66     /** 67      * @desc Person类。 68      *       Person实现了Comparable接口，这意味着Person本身支持排序 69      */ 70     private static class Person implements Comparable<Person>{ 71         int age; 72         String name; 73  74         public Person(String name, int age) { 75             this.name = name; 76             this.age = age; 77         } 78  79         public String getName() { 80             return name; 81         } 82  83         public int getAge() { 84             return age; 85         } 86  87         public String toString() { 88             return name + " - " +age; 89         } 90  91         /** 92          * 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 93          */ 94         boolean equals(Person person) { 95             if (this.age == person.age && this.name == person.name) 96                 return true; 97             return false; 98         } 99 100         /**101          * @desc 实现 “Comparable<String>” 的接口，即重写compareTo<T t>函数。102          *  这里是通过“person的名字”进行比较的103          */104         @Override105         public int compareTo(Person person) {106             return name.compareTo(person.name);107             //return this.name - person.name;108         }109     }110 111     /**112      * @desc AscAgeComparator比较器113      *       它是“Person的age的升序比较器”114      */115     private static class AscAgeComparator implements Comparator<Person> {116         117         @Override 118         public int compare(Person p1, Person p2) {119             return p1.getAge() - p2.getAge();120         }121     }122 123     /**124      * @desc DescAgeComparator比较器125      *       它是“Person的age的升序比较器”126      */127     private static class DescAgeComparator implements Comparator<Person> {128         129         @Override 130         public int compare(Person p1, Person p2) {131             return p2.getAge() - p1.getAge();132         }133     }134 135 }

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：

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