Java中对象的比较

1. 对象的比较

在Java中,基本类型的对象可以直接比较大小,而自定义类型却不能

class Card {public int rank;    // 数值public String suit; // 花色public Card(int rank, String suit) {this.rank = rank;this.suit = suit;}}public class TestPriorityQueue {public static void main(String[] args) {Card c1 = new Card(1, "♠");Card c2 = new Card(2, "♠");Card c3 = c1;//System.out.println(c1 > c2);   // 编译报错System.out.println(c1 == c2);  // 编译成功 ----> 打印false,因为c1和c2指向的是不同对象//System.out.println(c1 < c2);   // 编译报错System.out.println(c1 == c3);  // 编译成功 ----> 打印true,因为c1和c3指向的是同一个对象}}

对于用户实现自定义类型,都默认继承自Object类,而Object类中提供了equals方法,而==默认情况下调用的就是equals方法,但是该方法的比较规则是:直接比较引用变量的地址

若需求比较对象中的内容,三种实现方式:

1.1 覆写基类的equals

class Card {public int rank;public String suit;public Card(int rank,String suit) {this.rank = rank;this.suit = suit;}@Overridepublic boolean equals(Object o) {//自己和自己比较if(this == o) {return true;}//o如果是null对象,或者o不是Card的子类if(o == null || !(o instanceof Card)) {return false;}//基本类型可用==比较,引用类型需调用其equals方法Card c = (Card)o;return this.rank == c.rank&& this.suit.equals(c.suit);}
}

覆写基类equals方法虽然可以比较,但缺陷是:equals只能按照相等进行比较,不能按照大于、小于的方式进行比较

1.2 基于Comparable接口的类

对于自定义类型,如果想按照大小的方式进行比较,在定义类时,实现Comparable接口,然后在类中重写compareTo方法

public class Card implements Comparable<Card> {public int rank;    // 数值public String suit; // 花色public Card(int rank, String suit) {this.rank = rank;this.suit = suit;}// 根据数值比较,不管花色// 这里我们认为 null 是最小的@Overridepublic int compareTo(Card o) {if (o == null) {return 1;}return rank - o.rank;}public static void main(String[] args){Card p = new Card(1, "♠");Card q = new Card(2, "♠");Card o = new Card(1, "♠");System.out.println(p.compareTo(o));     // == 0,表示牌相等System.out.println(p.compareTo(q));     // < 0,表示 p 比较小System.out.println(q.compareTo(p));     // > 0,表示 q 比较大}
}

tip: Comparable是java.lang中的接口类,可以直接使用

1.3 基于比较器比较

覆写Comparator中的compare方法

import java.util.Comparator;
class Card {public int rank;    // 数值public String suit; // 花色public Card(int rank, String suit) {this.rank = rank;this.suit = suit;}
}class CardComparator implements Comparator<Card> {// 根据数值比较,不管花色// 这里我们认为 null 是最小的@Overridepublic int compare(Card o1, Card o2) {if (o1 == o2) {return 0;}if (o1 == null) {return -1;}if (o2 == null) {return 1;}return o1.rank - o2.rank;}public static void main(String[] args){Card p = new Card(1, "♠");Card q = new Card(2, "♠");Card o = new Card(1, "♠");// 定义比较器对象CardComparator cmptor = new CardComparator();// 使用比较器对象进行比较System.out.println(cmptor.compare(p, o));//==0,表示牌相等System.out.println(cmptor.compare(p, q));//<0,表示p比较小System.out.println(cmptor.compare(q, p));//>0,表示p比较大}
}

tip: Comparator是java.util包中的泛型接口类,使用时必须导入对应的包

1.4 三种方式对比

覆写的方法说明
Object.equals因为所有类都是继承自 Object 的,所以直接覆写即可,不过只能比较相等与 否
Comparable.compareTo需要手动实现接口,侵入性比较强,但一旦实现,每次用该类都有顺序,属于 内部顺序
Comparator.compare需要实现一个比较器对象,对待比较类的侵入性弱,但对算法代码实现侵入性 强

2. PriorityQueue中插入对象

优先级队列在插入元素时有个要求:插入的元素不能是null或者元素之间必须能够进行比较

下面在优先级队列中插入一个自定义类型对象

class Card {public int rank;public String suit;public Card(int rank,String suit) {this.rank = rank;this.suit = suit;}
}
public class Test {public static void main(String[] args) {PriorityQueue<Card> p = new PriorityQueue<>();p.offer(new Card(1,"♠"));p.offer(new Card(2,"♠"));}
}

优先级队列底层使用堆,而向堆中插入元素时,为了满足堆的性质,必须要进行元素的比较,而此时Card是没有办法直接进行比较的,因此抛出类型转换异常

3. 集合框架中PriorityQueue的比较方式

要想在堆中插入自定义类型的元素

集合框架中的PriorityQueue底层使用堆结构,因此其内部的元素必须要能够比大小,PriorityQueue采用了: Comparable和Comparator两种方式。

1. Comparable是默认的内部比较方式,如果用户插入自定义类型对象时,该类对象必须要实现Comparble接 口,并覆写compareTo方法

2. 用户也可以选择使用比较器对象,如果用户插入自定义类型对象时,必须要提供一个比较器类,让该类实现 Comparator接口并覆写compare方法。

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