一、comparable接口
1.1 接口定义
comparable
接口定义了一个方法:
public interface comparable<t> { public int compareto(t o); }
compareto(t o):
- 参数:o 是另一个需要比较的对象,必须与当前对象是相同类型的对象。
- 返回值:
- 如果当前对象小于 o,返回负整数。
- 如果当前对象等于 o,返回零。
- 如果当前对象大于 o,返回正整数。
- 抛出异常:
- 如果 o 为 null 或与当前对象类型不匹配,抛出 classcastexception。
- 如果比较逻辑中出现错误,抛出 nullpointerexception 或其他自定义异常。
1.2 实现 comparable 接口的意义
- 自然排序:为类提供默认的排序规则。例如,integer、double、string 等类都实现了 comparable 接口,分别按照数值大小和字典顺序排序。
- 集合排序:许多集合类(如 arrays、collections、treeset、treemap 等)依赖 comparable 接口来对元素进行排序。
- arrays.sort() 和 collections.sort():对数组或集合进行排序时,会调用元素的 compareto。 方法 - treeset 和 treemap:基于红黑树实现,要求存储的键或元素实现 comparable 接口,以便维护有序结构。
1.3 实现示例
以下是一个简单的示例,展示如何为一个自定义类实现 comparable
接口:
import java.util.*; class person implements comparable<person> { private string name; private int age; public person(string name, int age) { this.name = name; this.age = age; } @override public int compareto(person other) { // 按照年龄升序排序 return integer.compare(this.age,other.age); } @override public string tostring() { return "person{name='" + name + "', age=" + age + "}"; } } public class main { public static void main(string[] args) { list<person> list = new arraylist<>(); list.add(new person("alice", 30)); list.add(new person("bob", 25)); list.add(new person("charlie", 35)); collections.sort(list); // 使用 comparable 接口的排序规则 system.out.println(list); } }
输出:
[person{name='bob', age=25}, person{name='alice', age=30}, person{name='charlie', age=35}]
二、comparator接口
1.1 comparator 接口简介
comparator
接口位于 java.util
包中,用于定义对象的比较规则。它提供了外部排序机制,允许在不修改对象本身的情况下,定义多种排序策略。
1.2 接口方法
comparator
接口包含以下方法:int compare(t o1, t o2)
: 比较两个对象o1
和o2
的顺序。- 返回负整数表示
o1
小于o2
,返回零表示o1
等于o2
,返回正整数表示o1
大于o2
。 boolean equals(object obj)
: 判断当前比较器与指定对象是否相等。
该方法继承自 object
类。
1.3 常用静态方法
comparator
接口提供了一些静态方法,用于方便地创建和组合比较器:
- comparing(function<t, u> keyextractor):根据提供的键提取函数进行比较。
- comparingint(function<t, integer> keyextractor):针对 int 类型的键进行比较。
- comparinglong(function<t, long> keyextractor):针对 long 类型的键进行比较。
- comparingdouble(function<t, double> keyextractor):针对 double 类型的键进行比较。
- naturalorder():返回自然顺序的比较器。
- reversedorder():返回逆序的比较器。
- reversed():反转现有的比较器。
- thencomparing(comparator<? super t> other):在当前比较器的基础上添加次级比较器。
1.4 使用示例
示例 1:按年龄排序
import java.util.*; class person { private string name; private int age; public person(string name, int age) { this.name = name; this.age = age; } public int getage() { return age; } @override public string tostring() { return "person{name='" + name + "', age=" + age + "}"; } } public class main { public static void main(string[] args) { list<person> people = new arraylist<>(); people.add(new person("alice", 30)); people.add(new person("bob", 25)); people.add(new person("charlie", 35)); people.sort(comparator.comparingint(person::getage)); system.out.println(people); } }
输出:
[person{name='bob', age=25}, person{name='alice', age=30}, person{name='charlie', age=35}]
示例 2:按姓名排序,姓名相同则按年龄排序
people.sort(comparator.comparing(person::getname).thencomparingint(person::getage)); system.out.println(people);
1.5 高级技巧
动态排序规则
可以通过参数化的方式动态调整排序逻辑。例如,根据升序或降序排序:
public class customcomparator implements comparator<student> { private boolean ascending; public customcomparator(boolean ascending) { this.ascending = ascending; } @override public int compare(student s1, student s2) { int result = integer.compare(s1.getscore(), s2.getscore()); return ascending ? result : -result; } }
使用示例:
students.sort(new customcomparator(true)); // 升序 students.sort(new customcomparator(false)); // 降序
1.6 线程安全
在多线程环境下,使用 comparator
进行排序时需要注意线程安全问题。可以使用collections.synchronizedlist
创建线程安全的列表。
示例
按照字符串长度升序排序
自定义的类成为了内部类,只在当前类内有效
new main.test()–>调用test方法
局部内部类:只在当前的方法内有效
匿名内部类:类名消失
三、comparator 与 comparable 的区别
- comparable:
- 内部排序,适用于类本身具有自然排序逻辑。
- 比较逻辑固定在类内部,灵活性较差。
- comparator:
- 外部排序,更灵活,允许根据需求动态指定或切换排序规则。
- 可以为同一个类定义多个比较器。
- 适用于无法修改被比较类的源代码。
- 可以临时改变对象的比较顺序。
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