Comparable和Comparator接口

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。

  返回值:负数,意味着x比y小;

      零,意味着x等于y;

      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 Comparato r相当于“外部比较器”。

代码实现

排序代码:
package com.github.compare; import java.util.ArrayList; import java.util.Collections; import java.util.Comparator; import java.util.List; /** *@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 *@TIME 2018/12/14-16:11 *@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 ", houses); Collections.sort(houses); System.out.printf("按面积大小排序后的顺序,%s ", houses); } private static void comparator(List houses) { System.out.printf("未排序前的顺序,%s ", houses); Collections.sort(houses, new ComparatorDetail()); System.out.printf("按单价大小排序后的顺序,%s ", 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> { @Override public int compare(House o1, House o2) { if (o1.price < o2.price) return 1; else if (o1.price > o2.price) return -1; return 0; } } }

用于排序的比较类:
package com.github.compare;

/**
 *@DESCRIPTION 一个房子对象, 有面积和单价两个属性
 *@AUTHOR SongHongWei
 *@TIME 2018/12/14-16:14
 *@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
     **/
    @Override
    public 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;
    }

    @Override
    public String toString()
    {
        return "面积为" + proportion + "	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);
        else
            ComparableTimSort.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 merges
        if (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 run
            int 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 merge
            ts.pushRun(lo, runLen);
            ts.mergeCollapse();
            
            // Advance to find next run
            lo += runLen;
            nRemaining -= runLen;
        } while (nRemaining != 0);

        // Merge all remaining runs to complete sort
        assert 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 descending
        if (((Comparable) a[runHi++]).compareTo(a[lo]) < 0) { // Descending
            while (runHi < hi && ((Comparable) a[runHi]).compareTo(a[runHi - 1]) < 0)
                runHi++;
            reverseRange(a, lo, runHi);
        } else {                              // Ascending
            while (runHi < hi && ((Comparable) a[runHi]).compareTo(a[runHi - 1]) >= 0)
                runHi++;
        }

        return runHi - lo;
    }

 

参考:https://blog.csdn.net/u010859650/article/details/85009595

原文地址:https://www.cnblogs.com/xiao-lin-unit/p/13656233.html