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Java的Comparable和Comparator

发布时间 2023-06-19 10:47:07作者: 叶晨烁

Java的Comparable和Comparator

当我们使用自定义 Java 对象执行比较时，我们可以使用Comparable或Comparator接口。

  1. Java可比对象

    Comparable接口对实现它的每个类的对象强加了总体排序。 此排序称为类的自然排序。 该类的compareTo()方法必须实现以提供自然的比较。

  2. Java比较器

    Comparator接口对某些对象集合强加了整体排序。 可以将比较器传递给排序方法（例如Collections.sort()或Arrays.sort()），以实现对排序顺序的精确控制。 比较器还可以用于控制某些数据结构（例如排序集或排序映射）的顺序，或为没有自然顺序的对象集合提供排序。

  3. 可比对象和比较器

    1. Java可比对象
      • 必须定义o1.compareTo(o2)
      • 用于实现对象的自然排序
      • 我们必须修改要对其实例进行排序的类
      • 在同一班
      • 只有一种实现
      • 在 API 中经常通过以下方式实现：字符串，包装类，日期，日历
    2. Java比较器
      • 必须定义compare(o1, o2)
      • 比较类型的两个实例的多种方法-例如 按年龄，姓名比较人
      • 我们可以为我们无法控制的类提供比较器
      • 我们可以有多个比较器的实现
      • 旨在实现对第三方类实例的排序

  4. Java内置比较器示例

    public class JavaBuiltInComparator {

    public static void main(String[] args) {

        List<String> words = new ArrayList<>();

        words.add("dog");
        words.add("pen");
        words.add("sky");
        words.add("rock");
        words.add("den");
        words.add("fountain");

        words.sort(Comparator.naturalOrder());
        words.forEach(System.out::println);

        words.sort(Comparator.reverseOrder());
        words.forEach(System.out::println);
    }
}

    Comparator.naturalOrder()返回内置的自然顺序Comparator。

    words.sort(Comparator.naturalOrder());

    Comparator.reverseOrder()返回一个比较器，该比较器强加自然顺序。

    words.sort(Comparator.reverseOrder());

    Comparator.comparingInt()方法从提供的类型中提取 int 排序键，并通过该键进行比较。

    class Person {

    private String name;
    private int age;

    public String getName() {
        return name;
    }

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

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

    public void setAge(int age) {

        this.age = age;
    };

    public int getAge() {

        return this.age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        final StringBuilder sb = new StringBuilder("Person{");
        sb.append("name='").append(name).append('\'');
        sb.append(", age=").append(age);
        sb.append('}');
        return sb.toString();
    }
}

public class JavaBuiltInComparator2 {

    public static void main(String[] args) {

        Person p1 = new Person("Robert", 23);
        Person p2 = new Person("Monika", 18);
        Person p3 = new Person("Tom", 37);
        Person p4 = new Person("Elisabeth", 31);

        List<Person> vals = Arrays.asList( p1, p2, p3, p4 );

        vals.sort(Comparator.comparingInt(Person::getAge));
        vals.forEach(System.out::println);
    }
}

  5. 多个比较器

    通过Comparator.thenComparing()方法，我们可以在对对象进行排序时使用多个比较器。

    class Person {

    private String name;
    private int age;
    private String city;

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

    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;
    }

    public String getCity() {
        return city;
    }

    public void setCity(String city) {
        this.city = city;
    }

    @Override
    public String toString() {
        final StringBuilder sb = new StringBuilder("Person{");
        sb.append("name='").append(name).append('\'');
        sb.append(", age=").append(age);
        sb.append(", city='").append(city).append('\'');
        sb.append('}');
        return sb.toString();
    }
}

public class JavaMultipleComparatorsEx {

    public static void main(String[] args) {

        List<Person> persons = Arrays.asList(
                new Person("Peter", 23, "New York"),
                new Person("Sarah", 13, "Las Vegas"),
                new Person("Lucy", 33, "Toronto"),
                new Person("Sarah", 21, "New York"),
                new Person("Tom", 18, "Toronto"),
                new Person("Robert", 23, "San Diego"),
                new Person("Lucy", 23, "Los Angeles"),
                new Person("Sam", 36, "Dallas"),
                new Person("Elisabeth", 31, "New York"),
                new Person("Ruth", 29, "New York"),
                new Person("Sarah", 41, "New York")
        );

        persons.sort(Comparator.comparing(Person::getName)
                .thenComparing(Person::getCity)
                .thenComparing(Person::getAge));

        persons.forEach(System.out::println);
    }
}

    先按对象名称比较对象，然后按城市比较对象，最后按年龄比较对象。

    persons.sort(Comparator.comparing(Person::getName)
        .thenComparing(Person::getCity)
        .thenComparing(Person::getAge));

  6. Java自定义比较器

    public class JavaCustomComparatorEx {

    public static void main(String[] args) {

        List<String> words = Arrays.asList("pen", "blue", "atom", "to",
                "ecclesiastical", "abbey", "car", "ten", "desk", "slim",
                "journey", "forest", "landscape", "achievement", "Antarctica");

        words.sort((e1, e2) -> e1.length() - e2.length());

        words.forEach(System.out::println);

        words.sort((e1, e2) ->  e2.length() - e1.length() );

        words.forEach(System.out::println);
    }
}

    有一个单词表。 根据单词的长度对其进行比较。

    words.sort((e1, e2) -> e1.length() - e2.length());

    这个自定义比较器用于按单词的大小按升序对单词进行排序。

    words.sort((e1, e2) ->  e2.length() - e1.length() );