Java中關於Comparable與Comparator介面的差異詳解

這篇文章主要介紹了詳解Java中Comparable和Comparator介面的區別的相關資料,希望透過本文大家能徹底掌握這部分內容，需要的朋友可以參考下

詳解Java中Comparable和Comparator介面的區別

本文要來詳細分析一下Java中Comparable和Comparator介面的區別，兩者都有比較的功能，那麼究竟有什麼區別呢，感興趣的Java開發者繼續看下去。

Comparable 簡介

Comparable 是排序介面。

若一個類別實作了Comparable接口，就表示「該類別支援排序」。即然實作Comparable介面的類別支援排序，假設現在存在“實作Comparable介面的類別的物件的List列表(或陣列)”，則該List列表(或陣列)可以透過Collections.sort（或Arrays.sort）進行排序。

此外，「實作Comparable介面的類別的物件」可以用作「有序映射(如TreeMap)」中的鍵或「有序集合(TreeSet)」中的元素，而不需要指定比較器。

Comparable 定義

##Comparable 介面只包含一個函數，它的定義如下：

##

package java.lang;
import java.util.*;
public interface Comparable<T> {
  public int compareTo(T o);
}

說明：

假設我們透過x.compareTo(y) 來「比較x和y的大小」。若傳回“負數”，表示“x比y小”；傳回“零”，表示“x等於y”；傳回“正數”，表示“x大於y”。

Comparator 簡介

Comparator 是比較器介面。

我們若需要控制某個類別的順序，而該類別本身不支援排序(即沒有實作Comparable介面)；那麼，我們可以建立一個「該類別的比較器」來進行排序。這個「比較器」只需要實作Comparator介面即可。

也就是說，我們可以透過“實作Comparator類別來新一個比較器”，然後透過該比較器對類別進行排序。

Comparator 定義

Comparator 介面只包含兩個個函數，它的定義如下：

package java.util;
public interface Comparator<T> {
  int compare(T o1, T o2);
  boolean equals(Object obj);
}

說明：

(01) 若一個類別要實作Comparator介面：它一定要實作compareTo(T o1, T o2) 函數，但可以不實作equals(Object obj) 函數。

為什麼可以不實作 equals(Object obj) 函數呢？ 因為任何類，預設都是已經實作了equals(Object obj)的。 Java中的所有類別都是繼承於java.lang.Object，在Object.java中實作了equals(Object obj)函式；所以，其它所有的類別也相當於都實作了該函式。

(02) int compare(T o1, T o2) 是「比較o1和o2的大小」。傳回“負數”，表示“o1比o2小”；傳回“零”，表示“o1等於o2”；傳回“正數”，表示“o1大於o2”。

Comparator 和 Comparable 比較

Comparable是排序接口；若一個類別實作了Comparable接口，就表示「該類別支援排序」。

而Comparator是比較器；我們若需要控制某個類別的順序，可以建立一個「該類別的比較器」來進行排序。

我們不難發現：Comparable相當於“內部比較器”，而Comparator相當於“外部比較器”。

我們透過一個測試程式來對這兩個介面進行說明。原始碼如下：

import java.util.*;
import java.lang.Comparable;
/**
 * @desc "Comparator"和“Comparable”的比较程序。
 *  (01) "Comparable"
 *  它是一个排序接口，只包含一个函数compareTo()。
 *  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。
 *  (02) "Comparator"
 *  它是一个比较器接口，包括两个函数：compare() 和 equals()。
 *  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。
 *
 *  综上所述：Comparable是内部比较器，而Comparator是外部比较器。
 *  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。
 */
public class CompareComparatorAndComparableTest{
  public static void main(String[] args) {
    // 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));
    // 打印list的原始序列
    System.out.printf("Original sort, list:%s\n", list);
    // 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);
    // 通过“比较器(AscAgeComparator)”，对list进行排序
    // AscAgeComparator的排序方式是：根据“age”的升序排序
    Collections.sort(list, new AscAgeComparator());
    System.out.printf("Asc(age) sort, list:%s\n", list);
    // 通过“比较器(DescAgeComparator)”，对list进行排序
    // DescAgeComparator的排序方式是：根据“age”的降序排序
    Collections.sort(list, new DescAgeComparator());
    System.out.printf("Desc(age) sort, list:%s\n", list);
    // 判断两个person是否相等
    testEquals();
  }
  /**
   * @desc 测试两个Person比较是否相等。
   *  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。
   *  所以，这里的p1和p2相等。
   *
   *  TODO：若去掉Person中的equals()函数，则p1不等于p2
   */
  private static void testEquals() {
    Person p1 = new Person("eee", 100);
    Person p2 = new Person("eee", 100);
    if (p1.equals(p2)) {
      System.out.printf("%s EQUAL %s\n", p1, p2);
    } else {
      System.out.printf("%s NOT EQUAL %s\n", p1, p2);
    }
  }
  /**
   * @desc Person类。
   *    Person实现了Comparable接口，这意味着Person本身支持排序
   */
  private static class Person implements Comparable<Person>{
    int age;
    String name;
    public Person(String name, int age) {
      this.name = name;
      this.age = age;
    }
    public String getName() {
      return name;
    }
    public int getAge() {
      return age;
    }
    public String toString() {
      return name + " - " +age;
    }
    /**
     * 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
     */
    boolean equals(Person person) {
      if (this.age == person.age && this.name == person.name)
        return true;
      return false;
    }
    /**
     * @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;
    }
  }
  /**
   * @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();
    }
  }
  /**
   * @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();
    }
  }
}

下面對這個程式進行說明。

a) Person類別定義。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;
  }  
}

說明：

(01) Person類別代表一個人，Persong類別中有兩個屬性：age(年紀) 和name“人名」。

(02) Person類別實作了Comparable接口，因此它能被排序。

b) 在main()中，我們建立了Person的List陣列(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) 接著，我們印出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) 然後，我們透過Collections的sort()函數，對list進行排序。

由於Person實作了Comparable接口，因此透過sort()排序時，會根據Person支援的排序方式，即 compareTo(Person person) 所定義的規則進行排序。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) 比較Comparable和Comparator

我們定義了兩個比較器AscAgeComparator 和DescAgeComparator，來分別對Person進行升序和降低排序。

e.1) AscAgeComparator比較器

它是將Person依照age升序排序。程式碼如下：

/**
 * @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比較器

它是將Person依照age進行降序排序。程式碼如下：

/**
 * @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) 執行結果

#運行程序，輸出如下：

##

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

以上是Java中關於Comparable與Comparator介面的差異詳解的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！