Java对象的比较

蔚落 2023-10-12 20:54 22阅读 0赞

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**目录**

一、 PriorityQueue中插入对象

二、元素的比较

1、基本类型的比较

2、对象比较的问题

三、对象的比较

1、覆写基类的equals

2、基于Comparble接口类的比较

3、基于比较器比较

4、三种方式对比

四、集合框架中PriorityQueue的比较方式

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## 一、 **PriorityQueue****中插入对象** ##

我们之前已经学过了优先级队列， **优先级队列在插入元素时有个要求：插入的元素不能是null或者元素之间必须要能够进行比较** ，为了简单起见，我们当时只是插入了 Integer 类型，那么优先级队列中能否插入自定义类型对象来进行比较呢？

我们现在定义了一个card类，然后尝试比较card类

class Card {
        public int rank; // 数值
        public String suit; // 花色
        public Card(int rank, String suit) {
            this.rank = rank;
            this.suit = suit;
        }
    }
    public class TestPriorityQueue {
        public static void TestPriorityQueue()
        {
            PriorityQueue<Card> p = new PriorityQueue<>();
            p.offer(new Card(1, "♠"));
            p.offer(new Card(2, "♠"));
        }
        public static void main(String[] args) {
            TestPriorityQueue();
        }
    }

此时我们会发现：

优先级队列底层使用堆，而向堆中插入元素时，为了满足堆的性质，必须要进行元素的比较，而此时 Card 是没有办法直接进行比较的，因此抛出异常。

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## 二、**元素的比较** ##

### 1、**基本类型的比较** ###

在Java中，基本类型的对象可以直接比较大小。

public class TestCompare {
        public static void main(String[] args) {
            int a = 10;
            int b = 20;
            System.out.println(a > b);
            System.out.println(a < b);
            System.out.println(a == b);
            char c1 = 'A';
            char c2 = 'B';
            System.out.println(c1 > c2);
            System.out.println(c1 < c2);
            System.out.println(c1 == c2);
            boolean b1 = true;
            boolean b2 = false;
            System.out.println(b1 == b2);
            System.out.println(b1 != b2);
        }
    }

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### 2、**对象比较的问题** ###

我们现在来试一下比较card类：

class Card {
        public int rank; // 数值
        public String suit; // 花色
        public Card(int rank, String suit) {
            this.rank = rank;
            this.suit = suit;
        }
    }
    public class TestPriorityQueue {
        public static void main(String[] args) {
            Card c1 = new Card(1, "♠");
            Card c2 = new Card(2, "♠");
            Card c3 = c1;
    //System.out.println(c1 > c2); // 编译报错
            System.out.println(c1 == c2); // 编译成功 ----> 打印false，因为c1和c2指向的是不同对象
    //System.out.println(c1 < c2); // 编译报错
            System.out.println(c1 == c3); // 编译成功 ----> 打印true，因为c1和c3指向的是同一个对象
        }
    }

根据代码的运行结果我们会发现：

c1 、 c2 和 c3 分别是 Card 类型的引用变量，上述代码在比较编译时：

> c1 > c2  编译失败 
> 
> c1== c2  编译成功 
> 
> c1 < c2  编译失败

从编译结果可以看出， **Java中引用类型的变量不能直接按照 > 或者 < 方式进行比较** 。 那为什么 == 可以比较？

> 因为： **对于用户实现自定义类型，都默认继承自Object类，而Object类中提供了equal方法，而==默认情况下调用的就是equal方法** ，但是该方法的比较规则是： **没有比较引用变量引用对象的内容，而是直接比较引用变量的地址** ，但有些情况下该种比较就不符合题意。

// Object中equal的实现，可以看到：直接比较的是两个引用变量的地址
        public boolean equals(Object obj) {
            return (this == obj);
        }

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## 三、**对象的比较**  ##

有些情况下，需要比较的是对象中的内容，比如：向优先级队列中插入某个对象时，需要对按照对象中内容来调整堆，那该如何处理呢？

### 1、**覆写基类的****equals**  ###

public class Card {
        public int rank; // 数值
        public String suit; // 花色
        public Card(int rank, String suit) {
            this.rank = rank;
            this.suit = suit;
        }
        @Override
        public boolean equals(Object o) {
    // 自己和自己比较
            if (this == o) {
                return true;
            }
    // o如果是null对象，或者o不是Card的子类
            if (o == null || !(o instanceof Card)) {
                return false;
            }
    // 注意基本类型可以直接比较，但引用类型最好调用其equal方法
            Card c = (Card)o;
            return rank == c.rank
                    && suit.equals(c.suit);
        }
    }

**注意：**  一般覆写  equals  的套路就是上面演示的

> 1.  如果指向同一个对象，返回  true 
> 
> 2.  如果传入的为  null ，返回  false 
> 
> 3.  如果传入的对象类型不是  Card ，返回  false 
> 
> 4.  按照类的实现目标完成比较，例如这里只要花色和数值一样，就认为是相同的牌 
> 
> 5.  注意下调用其他引用类型的比较也需要  equals ，例如这里的  suit  的比较

覆写基类 equal 的方式虽然可以比较，但缺陷是： **equal只能按照相等进行比较，不能按照大于、小于的方式进行比较**。

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### 2、**基于****Comparble****接口类的比较**  ###

Comparble是JDK提供的泛型的比较接口类，源码实现具体如下：

public interface Comparable<E> {
        // 返回值:
    // < 0: 表示 this 指向的对象小于 o 指向的对象
    // == 0: 表示 this 指向的对象等于 o 指向的对象
    // > 0: 表示 this 指向的对象大于 o 指向的对象
        int compareTo(E o);
    }

对用户自定义类型，如果要想按照大小与方式进行比较时： **在定义类时，实现Comparble接口即可，然后在类中重写compareTo方法。**

public class Card implements Comparable<Card> {
        public int rank; // 数值
        public String suit; // 花色
        public Card(int rank, String suit) {
            this.rank = rank;
            this.suit = suit;
        }
        // 根据数值比较，不管花色
    // 这里我们认为 null 是最小的
        @Override
        public int compareTo(Card o) {
            if (o == null) {
                return 1;
            }
            return rank - o.rank;
        }
        public static void main(String[] args){
            Card p = new Card(1, "♠");
            Card q = new Card(2, "♠");
            Card o = new Card(1, "♠");
            System.out.println(p.compareTo(o)); // == 0，表示牌相等
            System.out.println(p.compareTo(q)); // < 0，表示 p 比较小
            System.out.println(q.compareTo(p)); // > 0，表示 q 比较大
        }
    }

Compareble 是 java.lang 中的接口类，可以直接使用。

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### 3、**基于比较器比较** ###

按照比较器方式进行比较，具体步骤如下：

**用户自定义比较器类，实现Comparator接口**

public interface Comparator<T> {
        // 返回值:
    // < 0: 表示 o1 指向的对象小于 o2 指向的对象
    // == 0: 表示 o1 指向的对象等于 o2 指向的对象
    // > 0: 表示 o1 指向的对象等于 o2 指向的对象
        int compare(T o1, T o2);
    }

**注意：区分Comparable和Comparator。**

**覆写Comparator中的compare方法**

import java.util.Comparator;
    class Card {
        public int rank; // 数值
        public String suit; // 花色
        public Card(int rank, String suit) {
            this.rank = rank;
            this.suit = suit;
        }
    }
    class CardComparator implements Comparator<Card> {
        // 根据数值比较，不管花色
    // 这里我们认为 null 是最小的
        @Override
        public int compare(Card o1, Card o2) {
            if (o1 == o2) {
                return 0;
            }
            if (o1 == null) {
                return -1;
            }
            if (o2 == null) {
                return 1;
            }
            return o1.rank - o2.rank;
        }
        public static void main(String[] args){
            Card p = new Card(1, "♠");
            Card q = new Card(2, "♠");
            Card o = new Card(1, "♠");
    // 定义比较器对象
            CardComparator cmptor = new CardComparator();
    // 使用比较器对象进行比较
            System.out.println(cmptor.compare(p, o)); // == 0，表示牌相等
            System.out.println(cmptor.compare(p, q)); // < 0，表示 p 比较小
            System.out.println(cmptor.compare(q, p)); // > 0，表示 q 比较大
        }
    }

注意： Comparator 是 java.util  包中的泛型接口类，使用时必须导入对应的包。

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### 4、**三种方式对比** ###

上面，我们讲到了三种比较对象的方法，那么现在我们将它们三个进行对比：

![741e1633b50a4ca1ad5877c321dd1799.png][]

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## **四、集合框架中PriorityQueue的比较方式**  ##

集合框架中的 PriorityQueue 底层使用堆结构，因此其内部的元素必须要能够比大小， PriorityQueue 采用了：Comparble和 Comparator 两种方式。

> 1. Comparble 是默认的内部比较方式，如果用户插入自定义类型对象时，该类对象必须要实现 Comparble 接口，并覆写compareTo 方法 
> 
> 2.  用户也可以选择使用比较器对象，如果用户插入自定义类型对象时，必须要提供一个比较器类，让该类实现Comparator接口并覆写 compare 方法。

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