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Comparator和Comparable比较

当需要排序的集合或数组不是单纯的数字型时,通常可以使用Comparator或Comparable,以简单的方式实现对象排序或自定义排序。

一、Comparator

强行对某个对象collection进行整体排序的比较函数,可以将Comparator传递给Collections.sort或Arrays.sort。

接口方法:


1
  
  
  /** */
  /**
2
   * @return o1小于、等于或大于o2,分别返回负整数、零或正整数。
3
   */
  
  4
  
  
  int
   compare(Object o1, Object o2);案例: 
 1  
import   java.util.Arrays;
   2
  
  import
   java.util.Comparator;
   3
  

   4
  
  public
   
  class
   SampleComparator 
  implements
   Comparator 
  
  {
 5

 6
  public int compare(Object o1, Object o2) 
{
 7
    return toInt(o1) - toInt(o2);
 8
  }
 9

10
  private int toInt(Object o) 
{
11
    String str = (String) o;
12
    str = str.replaceAll("一", "1");
13
    str = str.replaceAll("二", "2");
14
    str = str.replaceAll("三", "3");
15
    return Integer.parseInt(str);
16
  }
17

18
  /** *//**
19
   * 测试方法
20
   */
21
  public static void main(String[] args) 
{
22
    String[] array = new String[] 
{ "一二", "三", "二" };
23
    Arrays.sort(array, new SampleComparator());
24
    for (int i = 0; i < array.length; i++) 
{
25
      System.out.println(array[i]);
26
    }
27
  }
28

29
}
 
 二、Comparable
强行对实现它的每个类的对象进行整体排序,实现此接口的对象列表(和数组)可以通过Collections.sort或Arrays.sort进行自动排序。
接口方法:
  1  
    /** */  /**
2
   * @return 该对象小于、等于或大于指定对象o,分别返回负整数、零或正整数。 
3
   */  
  4
  
    int   compareTo(Object o);假设对象User,需要按年龄排序: 
 1  
public     class   User 
  
  {
 2

 3
  private String id;
 4
  private int age;
 5

 6
  public User(String id, int age) 
{
 7
    this.id = id;
 8
    this.age = age;
 9
  }
10

11
  public int getAge() 
{
12
    return age;
13
  }
14

15
  public void setAge(int age) 
{
16
    this.age = age;
17
  }
18

19
  public String getId() 
{
20
    return id;
21
  }
22

23
  public void setId(String id) 
{
24
    this.id = id;
25
  }
26

27
}
 
改造后的对象: 
 1  
import   java.util.Arrays;
   2
  

   3
  
  public
   
  class
   User 
  implements
   Comparable 
  
  {
 4

 5
  private String id;
 6
  private int age;
 7

 8
  public User(String id, int age) 
{
 9
    this.id = id;
10
    this.age = age;
11
  }
12

13
  public int getAge() 
{
14
    return age;
15
  }
16

17
  public void setAge(int age) 
{
18
    this.age = age;
19
  }
20

21
  public String getId() 
{
22
    return id;
23
  }
24

25
  public void setId(String id) 
{
26
    this.id = id;
27
  }
28

29
  public int compareTo(Object o) 
{
30
    return this.age - ((User) o).getAge();
31
  }
32

33
  /** *//**
34
   * 测试方法
35
   */
36
  public static void main(String[] args) 
{
37
    User[] users = new User[] 
{ new User("a", 30), new User("b", 20) };
38
    Arrays.sort(users);
39
    for (int i = 0; i < users.length; i++) 
{
40
      User user = users[i];
41
      System.out.println(user.getId() + " " + user.getAge());
42
    }
43
  }
44

45
}
 
三、Comparator和Comparable的区别  
先看一下使用Comparator对User集合实现排序的方式:
   1  
import   java.util.Arrays;
   2
  
  import
   java.util.Comparator;
   3
  

   4
  
  public
   
  class
   UserComparator 
  implements
   Comparator 
  
  {
 5

 6
  public int compare(Object o1, Object o2) 
{
 7
    return ((User) o1).getAge() - ((User) o2).getAge();
 8
  }
 9

10
  /** *//**
11
   * 测试方法
12
   */
13
  public static void main(String[] args) 
{
14
    User[] users = new User[] { new User("a", 30), new User("b", 20) };
15
    Arrays.sort(users, new UserComparator());
16
    for (int i = 0; i < users.length; i++) 
{
17
      User user = users[i];
18
      System.out.println(user.getId() + " " + user.getAge());
19
    }
20
  }
21

22
}

一个类实现了Camparable接口则表明这个类的对象之间是可以相互比较的,这个类对象组成的集合就可以直接使用sort方法排序。
Comparator可以看成一种算法的实现,将算法和数据分离,Comparator也可以在下面两种环境下使用:
1、类的设计师没有考虑到比较问题而没有实现Comparable,可以通过Comparator来实现排序而不必改变对象本身
2、可以使用多种排序标准,比如升序、降序等

官方解释:


public interface Comparable<T>


此接口强行对实现它的每个类的对象进行整体排序。此排序被称为该类的自然排序,类的 compareTo 方法被称为它的自然比较方法

实现此接口的对象列表(和数组)可以通过 Collections.sort(和 Arrays.sort)进行自动排序。实现此接口的对象可以用作有序映射表中的键或有序集合中的元素,无需指定比较器。

对于类 C 的每一个 e1 和 e2 来说,当且仅当 (e1.compareTo((Object)e2) == 0) 与 e1.equals((Object)e2) 具有相同的布尔值时,类 C 的自然排序才叫做与 equals 一致。注意,null 不是任何类的实例,即使 e.equals(null) 返回 false,e.compareTo(null) 也会抛出 NullPointerException。

强烈推荐(虽然不是必需的)使自然排序与 equals 一致。这是因为在使用其自然排序与 equals 不一致的元素(或键)时,没有显式比较器的有序集合(和有序映射表)行为表现“怪异”。尤其是,这样的有序集合(或有序映射表)违背了根据 equals

例如,如果将两个键 a 和 b 添加到一个没有使用显式比较器的有序集合中,使得 (!a.equals((Object)b) && a.compareTo((Object)b) == 0),则第二个 add 操作返回 false(有序集合的大小没有增加),因为从有序集合的角度来看,a 和 b

实际上,所有执行比较的 Java 核心类都具有 equals 一致的自然排序。java.math.BigDecimal 是个例外,它的自然排序把值相等但精确度不同的 BigDecimal

为了向数学上倾斜,在给定 C 类的基础上定义自然排序的关系 如下:

{(x, y) such that x.compareTo((Object)y) <= 0}。

整体排序的 quotient 是:

{(x, y) such that x.compareTo((Object)y) == 0}。

它直接遵循 compareTo 的协定,商是 C 的等价关系,自然排序是 C的整体排序。当我们说类的自然排序与 equals 一致 时,是指自然排序的商是由类的 equals(Object)


{(x, y) such that x.equals((Object)y)}。


======================================================



public interface Comparator<T>




比较函数强行对某些对象 collection 进行整体排序。可以将 Comparator 传递给 sort 方法(如 Collections.sort),从而允许在排序顺序上实现精确控制。还可以使用 Comparator 来控制某些数据结构(如 TreeSet 或 TreeMap)的顺序。

当且仅当对于一组元素 S 中的每个 e1 和 e2 而言,(compare((Object)e1, (Object)e2)==0) 与 e1.equals((Object)e2) 具有相等的布尔值时,Comparator c 强行对 S 进行的排序才叫做与等号一致 的排序。

当使用具有与等号一致的强行排序能力的 comparator 对有序 set(或有序映射)进行排序时,应该小心谨慎。假定一个带有显式 Comparator c 的有序 set(或有序映射)与从 set S 中抽取出来的元素(或键)一起使用。如果 c 强行对 S 进行的排序与等号一致,那么有序 set(或有序映射)将是行为“怪异的”。尤其是那些将违背根据 equals 所定义 set(或映射)的常规协定的有序 set(或有序映射)。

例如,如果使用 comparator c 将满足 (a.equals((Object)b) && c.compare((Object)a, (Object)b) != 0) 的两个键 a 和 b 添加到有序 set 中,则第二个 add 操作将返回 false(有序 set 的大小没有增加),因为从有序 set 的角度来看,a 和 b 是相等的。

注:通常用 comparator 来实现 java.io.Serializable 是一个好主意,因为它们在可序列化的数据结构(像 TreeSet、TreeMap)中可用作排序方法。为了成功地序列化数据结构,comparator(如果已提供)必须实现 Serializable。

在算术上,定义给定 comparator c 对给定对象 set S 强行实施整体排序关系式 为:

{(x, y) such that c.compare((Object)x, (Object)y) <= 0}.


整体排序的 是:

{(x, y) such that c.compare((Object)x, (Object)y) == 0}.


它直接遵循 compare 的协定,商是 S 上的 等价关系,自然顺序是 S 上的 整体排序。当我们说 c 强行对 S 的排序是 与等号一致 时,意思是说自然排序的商是对象的 equals(Object) 方法所定义的等价关系:

{(x, y) such that x.equals((Object)y)}.

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