Java 比较器

Java 比较器

文章目录

  • Java 比较器
    • 自然排序`java.lang.Comparable`
    • 对象排序`java.util.Comparator`
    • 两种方式的对比

基本数据类型，可以直接使用比较运算符进行比较，但引用数据类型不能直接通过运算符进行比较运算。

实现对象的排序，可以考虑两种方法，即自然排序和对象排序

  • 自然排序：java.lang.Comparable
  • 定制排序：java.util.Comparator

对于普通数组，可以直接通过Arrays.sort()进行比较

//对于普通数组，可以直接通过Arrays.sort()进行比较
public class Test{public static void main(String []args){String []arr = {"Tom","Jerry","Tony","Rose","Jack","Lucky"};Arrays.sort(arr);for (int i = 0; i < arr.length; i++) {System.out.println(arr[i]);}}
}
//输出结果(按照首字母)
//Jack
//Jerry
//Lucky
//Rose
//Tom
//Tony

对于自定义类，不能直接通过Arrays.sort()

class Person{String name;int id;public Person(String name , int id){this.name = name;this.id = id;}
}
public class Test{public static void main(String []args){Person[] persons = new Person[2];persons[0] = new person("张三",1);persons[1] = new person("李四",2);Arrays.sort(persons);	//报错//Person1 cannot be cast to class java.lang.Comparable }
}

原因

public final class Stringimplements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence,Constable, ConstantDesc 
//String的声明

String类型中，实现了Comparable的接口，于是，在自定义类中，也需要实现接口，设置如何排序

自然排序java.lang.Comparable

  • Comparable接口强行对实现它的每个类的对象进行整体排序。这种排序被称为类的自然排序。

  • 实现 Comparable 的类必须实现 compareTo(Object obj) 方法，两个对象即通过 compareTo(Object obj) 方法的返回值来比较大小。如果当前对象this大于形参对象obj，则返回正整数，如果当前对象this小于形参对象obj，则返回负整数，如果当前对象this等于形参对象obj，则返回零。

  • 实现Comparable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。实现此接口的对象可以用作有序映射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(e2) == 0 与 e1.equals(e2) 具有相同的 boolean 值时，类 C 的自然排序才叫做与 equals 一致。建议（虽然不是必需的）最好使自然排序与 equals 一致。

  • Comparable 的典型实现：(默认都是从小到大排列的)

    • String：按照字符串中字符的Unicode值进行比较
    • Character：按照字符的Unicode值来进行比较
    • 数值类型对应的包装类以及BigInteger、BigDecimal：按照它们对应的数值大小进行比较
    • Boolean：true 对应的包装类实例大于 false 对应的包装类实例
    • Date、Time等：后面的日期时间比前面的日期时间大

实现Comparable接口的步骤

  • 在具体的类中实现Comparable接口
  • 重写Comparable接口中的compareTo(Object ooj)方法，在此方法中指明比较对象的大小标准
    • 两个对象即通过 compareTo(Object obj) 方法的返回值来比较大小。如果当前对象this大于形参对象obj，则返回正整数，如果当前对象this小于形参对象obj，则返回负整数，如果当前对象this等于形参对象obj，则返回零。
  • 创建具体类的实例，使用Arrays.sort()方法进行比较排序

将产品按照属性price进行比较

public class Test{public static void main(String []args){Product[] products = new Product[5];products[0] = new Product("HuaweiMate50pro",6999);products[1] = new Product("XiaoMi13Pro",4999);products[2] = new Product("RedMiK70Pro",3999);products[3] = new Product("VivoA3",999);products[4] = new Product("Iphone 15 ProMax",9999);Arrays.sort(products);for (int i = 0; i < products.length; i++) {System.out.println(products[i]);}}}
}
class Product implements Comparable{//商品类private String name;    //商品名称private double price;   //价格public Product(String name ,double price){this.price = price;this.name = name;}public Product() {}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public double getPrice() {return price;}public void setPrice(double price) {this.price = price;}@Overridepublic String toString() {return "Product{" +"name='" + name + '\'' +", price=" + price +'}';}/*在当前类需要实现Comparable中的抽象方法，compareTo(Object o)在此方法中，指明如何判断当前类的对象的大小。比如，按照价格的高低进行大小的比较*/@Overridepublic int compareTo(Object o) {if(o == this){  //判断是否是同一地址return 0;}if(o instanceof Product){Product p = (Product) o;return Double.compare(this.price,((Product) o).price);}throw new RuntimeException("类型不匹配");}
}
//输出结果(按照价格从高到低进行排序)
//Product{name='Iphone 15 ProMax', price=9999.0}
//Product{name='HuaweiMate50pro', price=6999.0}
//Product{name='XiaoMi13Pro', price=4999.0}
//Product{name='RedMiK70Pro', price=3999.0}
//Product{name='VivoA3', price=999.0}

按照价格比较，价格若相同，则进行名称进行比较

class Product implements Comparable{//商品类private String name;    //商品名称private double price;   //价格public Product(String name ,double price){this.price = price;this.name = name;}public Product() {}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public double getPrice() {return price;}public void setPrice(double price) {this.price = price;}@Overridepublic String toString() {return "Product{" +"name='" + name + '\'' +", price=" + price +'}';}/*先比较价格，若价格相同，再比较名称*/@Overridepublic int compareTo(Object o) {if(o == this){  //判断是否是同一地址return 0;}if(o instanceof Product){Product p = (Product) o;int vaule = Double.compare(this.price,((Product) o).price);if(vaule != 0){return -vaule;}return this.name.compareTo(p.name);}throw new RuntimeException("类型不匹配");}
}
public class Test{public static void main(String []args){Product[] products = new Product[5];products[0] = new Product("HuaweiMate50pro",6999);products[1] = new Product("XiaoMi13Pro",6999);products[2] = new Product("RedMiK70Pro",6999);products[3] = new Product("VivoA3",999);products[4] = new Product("Iphone 15 ProMax",999);Arrays.sort(products);for (int i = 0; i < products.length; i++) {System.out.println(products[i]);}}
}
//输出结果
Product{name='HuaweiMate50pro', price=6999.0}
Product{name='RedMiK70Pro', price=6999.0}
Product{name='XiaoMi13Pro', price=6999.0}
Product{name='Iphone 15 ProMax', price=999.0}
Product{name='VivoA3', price=999.0}

对象排序java.util.Comparator

存在一些场景不适合用java.lang.Comparable进行排序，或已经制定自然排序的规则，却不想按照制定的规则进行排序，就可以使用对象排序java.util.Comparator

实现步骤:

  • 创建一个实现了Comparator接口的实现类
  • 实现要求重写Comparator接口中的抽象方法compara(Object o1,Object o2) 再此方法中指明比较法则
  • 创建此实现类的实例，使用Arrays.sort()方法
class Product implements Comparable{//商品类private String name;    //商品名称private double price;   //价格public Product(String name ,double price){this.price = price;this.name = name;}public Product() {}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public double getPrice() {return price;}public void setPrice(double price) {this.price = price;}@Overridepublic String toString() {return "Product{" +"name='" + name + '\'' +", price=" + price +'}';}/*在当前类需要实现Comparable中的抽象方法，compareTo(Object o)在此方法中，指明如何判断当前类的对象的大小。比如，按照价格的高低进行大小的比较*/@Overridepublic int compareTo(Object o) {if(o == this){  //判断是否是同一地址return 0;}if(o instanceof Product){Product p = (Product) o;int vaule = Double.compare(this.price,((Product) o).price);if(vaule != 0){return -vaule;}return this.name.compareTo(p.name);}throw new RuntimeException("类型不匹配");}
}
public class Test{public static void main(String []args){
Product[] products = new Product[5];products[0] = new Product("HuaweiMate50pro",6999);products[1] = new Product("XiaoMi13Pro",6999);products[2] = new Product("RedMiK70Pro",6999);products[3] = new Product("VivoA3",999);products[4] = new Product("Iphone 15 ProMax",999);Comparator comparator = new Comparator() {@Override//判断标准public int compare(Object o1, Object o2) {if(o1 instanceof  Product && o2 instanceof  Product){Product p1 = (Product) o1;Product p2 = (Product) o2;return Double.compare(p1.getPrice(),p2.getPrice());}throw  new RuntimeException("类型不匹配");}};Arrays.sort(products);for (int i = 0; i < products.length; i++) {System.out.println(products[i]);}}}
}
//输出结果
Product{name='HuaweiMate50pro', price=6999.0}
Product{name='RedMiK70Pro', price=6999.0}
Product{name='XiaoMi13Pro', price=6999.0}
Product{name='Iphone 15 ProMax', price=999.0}
Product{name='VivoA3', price=999.0}

//使用Comparator进行String类型的排序
public class Test{public static void main(String []args){String []arr = {"Tom","Jerry","Tony","Rose","Jack","Lucky"};Arrays.sort(arr,new Comparator(){@Overridepublic int compare(Object o1, Object o2) {if(o1 instanceof String && o2 instanceof String){String s1 = (String) o1;String s2 = (String) o2;return -s1.compareTo(s2);}throw new RuntimeException("类型不匹配");}});for (int i = 0; i < arr.length; i++) {System.out.println(arr[i]);}	}
}

两种方式的对比

  • 自然排序: 单一的，唯一的
  • 定制排序: 灵活的，多样的
  • 自然排序:一劳永逸的
  • 定制排序：临时的
  • 自然排序：对应的接口是Comparable,对应的抽象方法为comparaTo(Object obj)
  • 定制排序：对应的接口是Comparator,对应的抽象方法为compara(Object o1,Object o2)

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