Java对象的比较-蒲公英云

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

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。

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);
    }
}

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);
    }

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

如果指向同一个对象，返回 true

如果传入的为 null ，返回 false

如果传入的对象类型不是 Card ，返回 false

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

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。

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。

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。

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：

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。

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

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。