Java中Comparable和Comparator接口的区别
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来源:blog.csdn.net/u010859650/article/details/85009595
Comparable 简介
Comparable 是排序接口。
若一个类实现了Comparable接口,就意味着“该类支持排序”。此外,“实现Comparable接口的类的对象”可以用作“有序映射(如TreeMap)”中的键或“有序集合(TreeSet)”中的元素,而不需要指定比较器。接口中通过x.compareTo(y)来比较x和y的大小。若返回负数,意味着x比y小;返回零,意味着x等于y;返回正数,意味着x大于y。
Comparator 简介
Comparator 是比较器接口。我们若需要控制某个类的次序,而该类本身不支持排序(即没有实现Comparable接口);那么,我们可以建立一个“该类的比较器”来进行排序。这个“比较器”只需要实现Comparator接口即可。也就是说,我们可以通过“实现Comparator类来新建一个比较器”,然后通过该比较器对类进行排序。
int compare(T o1, T o2)和上面的x.compareTo(y)类似,定义排序规则后返回正数,零和负数分别代表大于,等于和小于。
两者的联系
Comparable相当于“内部比较器”,而Comparator相当于“外部比较器”。
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代码实现
package com.github.compare;import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.Comparator;
import java.util.List;/*** @ _ooOoo_* o8888888o* 88" . "88* (| -_- |)* O\ = /O* ____/`---'\____* .' \\| |// `.* / \\||| : |||// \* / _||||| -:- |||||- \* | | \\\ - /// | |* | \_| ''\---/'' | |* \ .-\__ `-` ___/-. /* ___`. .' /--.--\ `. . __* ."" '< `.___\_<|>_/___.' >'"".* | | : `- \`.;`\ _ /`;.`/ - ` : | |* \ \ `-. \_ __\ /__ _/ .-` / /* ======`-.____`-.___\_____/___.-`____.-'======* `=---='* ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^* 佛祖保佑 永无BUG*@DESCRIPTION Comparable是排序接口;若一个类实现了Comparable接口,就意味着“该类支持排序”。* Comparable相当于“内部比较器”*@AUTHOR SongHongWei*@PACKAGE_NAME com.github.compare**/
public class ComparableAndCompartor
{public static void main(String[] args){List<House> houses = new ArrayList();House h1 = new House(95.0, 12000);House h2 = new House(110.0, 12160);House h3 = new House(80.0, 16300);House h4 = new House(150.3, 10690);houses.add(h1);houses.add(h2);houses.add(h3);houses.add(h4);comparable(houses);comparator(houses);}/***@DESCRIPTION House类实现类Comparable接口, 并重写了compareTo方法, 所以执行Collections.sort方法时会去调用我们重写的compareTo方法*@AUTHOR SongHongWei*@TIME 2018/12/14-16:46*@CLASS_NAME ComparableAndCompartor**/private static void comparable(List houses){System.out.printf("未排序前的顺序,%s\n", houses);Collections.sort(houses);System.out.printf("按面积大小排序后的顺序,%s\n", houses);}private static void comparator(List houses){System.out.printf("未排序前的顺序,%s\n", houses);Collections.sort(houses, new ComparatorDetail());System.out.printf("按单价大小排序后的顺序,%s\n", houses);}/***@DESCRIPTION 实现Compatator接口, 并重写compare方法, 根据单价倒序排序*@AUTHOR SongHongWei*@TIME 2018/12/14-16:49*@CLASS_NAME ComparableAndCompartor**/static class ComparatorDetail implements Comparator<House>{@Overridepublic int compare(House o1, House o2){if (o1.price < o2.price)return 1;else if (o1.price > o2.price)return -1;return 0;}}
}
package com.github.compare;/*** @ _ooOoo_* o8888888o* 88" . "88* (| -_- |)* O\ = /O* ____/`---'\____* .' \\| |// `.* / \\||| : |||// \* / _||||| -:- |||||- \* | | \\\ - /// | |* | \_| ''\---/'' | |* \ .-\__ `-` ___/-. /* ___`. .' /--.--\ `. . __* ."" '< `.___\_<|>_/___.' >'"".* | | : `- \`.;`\ _ /`;.`/ - ` : | |* \ \ `-. \_ __\ /__ _/ .-` / /* ======`-.____`-.___\_____/___.-`____.-'======* `=---='* ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^* 佛祖保佑 永无BUG*@DESCRIPTION 一个房子对象, 有面积和单价两个属性*@AUTHOR SongHongWei*@PACKAGE_NAME com.github.compare**/
public class House implements Comparable<House>
{/*房子的面积*/protected double proportion;/*房子每平米的售价*/protected double price;public House(double proportion, double price){this.proportion = proportion;this.price = price;}/***@DESCRIPTION 重写compareTo方法, 利用房子的面积来进行大小比较*@AUTHOR SongHongWei*@TIME 2018/12/14-16:18*@CLASS_NAME House**/@Overridepublic int compareTo(House o){/*当前对象的面积大,返回正数*/if (this.proportion > o.proportion)return 1;/*当前面积小,返回负数*/else if (this.proportion < o.proportion)return -1;/*相等返回0*/return 0;}@Overridepublic String toString(){return "面积为" + proportion + "\t价格为" + price;}
}
附注
Collection与Collections的区别
Collection是集合类的上级接口,继承与他有关的接口主要有List和Set
Collections是针对集合类的一个帮助类,他提供一系列静态方法实现对各种集合的搜索、排序、线程安全等操作
public static void main(String args[]) { //注意List是实现Collection接口的 List list = new ArrayList(); double array[] = { 112, 111, 23, 456, 231 }; for (int i = 0; i < array.length; i++) { list.add(new Double(array[i])); } Collections.sort(list); //把list按从小到大排序for (int i = 0; i < array.length; i++) { System.out.println(list.get(i)); } // 结果:23.0 111.0 112.0 231.0 456.0 }
Collections如何调用重写的compareTo方法的
集合框架中,Collections工具类支持两种排序方法:
Collections.sort(List<T> list);
Collections.sort(List<T> list, Comparator<? super T> c)
如果待排序的列表中是数字或者字符,可以直接使用Collections.sort(list);
当需要排序的集合或数组不是单纯的数字型时,需要自己定义排序规则,实现一个Comparator比较器。
Collections调用Collections.sort(list)
方法,方法传递一个List集合,这里要求,List泛型里面装的元素必须实现Compareable接口此外,列表中的所有元素都必须是可相互比较的(也就是说,对于列表中的任何 e1 和 e2 元素,e1.compareTo(e2) 不得抛出 ClassCastException)。
Java源码里是这样写的
All elements in the list must implement the {@link Comparable}interface.Furthermore, all elements in the list must be <i>mutually comparable</i> (that is, {@code e1.compareTo(e2)} must not throw a {@code ClassCastException} for any elements
Collections.sort源码
public static <T extends Comparable<? super T>> void sort(List<T> list) {Object[] a = list.toArray();Arrays.sort(a);ListIterator<T> i = list.listIterator();for (int j=0; j<a.length; j++) {i.next();i.set((T)a[j]);}}
由源码可以看出来,sort内部调用了Arrays.sort的方法,继续向下看
Arrays.sort源码
public static void sort(Object[] a) {if (LegacyMergeSort.userRequested)legacyMergeSort(a);elseComparableTimSort.sort(a);}
源码里首先判断是否采用传统的排序方法,LegacyMergeSort.userRequested
属性默认为false,也就是说默认选中 ComparableTimSort.sort(a)
方法(传统归并排序在1.5及之前是默认排序方法,1.5之后默认执行ComparableTimSort.sort()
方法。除非程序中强制要求使用传统归并排序,语句如下:System.setProperty("java.util.Arrays.useLegacyMergeSort", "true"))
继续看 ComparableTimSort.sort(a)
源码
ComparableTimSort.sort(a)源码
static void sort(Object[] a) {sort(a, 0, a.length);}static void sort(Object[] a, int lo, int hi) {rangeCheck(a.length, lo, hi);int nRemaining = hi - lo;if (nRemaining < 2)return; // Arrays of size 0 and 1 are always sorted// If array is small, do a "mini-TimSort" with no mergesif (nRemaining < MIN_MERGE) {int initRunLen = countRunAndMakeAscending(a, lo, hi);binarySort(a, lo, hi, lo + initRunLen);return;}/*** March over the array once, left to right, finding natural runs,* extending short natural runs to minRun elements, and merging runs* to maintain stack invariant.*/ComparableTimSort ts = new ComparableTimSort(a);int minRun = minRunLength(nRemaining);do {// Identify next runint runLen = countRunAndMakeAscending(a, lo, hi);// If run is short, extend to min(minRun, nRemaining)if (runLen < minRun) {int force = nRemaining <= minRun ? nRemaining : minRun;binarySort(a, lo, lo + force, lo + runLen);runLen = force;}// Push run onto pending-run stack, and maybe mergets.pushRun(lo, runLen);ts.mergeCollapse();// Advance to find next runlo += runLen;nRemaining -= runLen;} while (nRemaining != 0);// Merge all remaining runs to complete sortassert lo == hi;ts.mergeForceCollapse();assert ts.stackSize == 1;}
nRemaining表示没有排序的对象个数,方法执行前,如果这个数小于2,就不需要排序了。
如果2<= nRemaining <=32
,即MIN_MERGE的初始值,表示需要排序的数组是小数组,可以使用mini-TimSort方法进行排序,否则需要使用归并排序。
mini-TimSort排序方法:先找出数组中从下标为0开始的第一个升序序列,或者找出降序序列后转换为升序重新放入数组,将这段升序数组作为初始数组,将之后的每一个元素通过二分法排序插入到初始数组中。注意,这里就调用到了我们重写的compareTo()
方法了。
private static int countRunAndMakeAscending(Object[] a, int lo, int hi) {assert lo < hi;int runHi = lo + 1;if (runHi == hi)return 1;// Find end of run, and reverse range if descendingif (((Comparable) a[runHi++]).compareTo(a[lo]) < 0) { // Descendingwhile (runHi < hi && ((Comparable) a[runHi]).compareTo(a[runHi - 1]) < 0)runHi++;reverseRange(a, lo, runHi);} else { // Ascendingwhile (runHi < hi && ((Comparable) a[runHi]).compareTo(a[runHi - 1]) >= 0)runHi++;}return runHi - lo;}
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