Java 中 Comparable 和 Comparator 类的区别

约定不等于承诺〃 2024-03-25 03:25 89阅读 0赞

#### 目录 ####

*  一、 Comparable 介绍
 *  二、 Comparator 介绍
 *  三、 Comparable 和 Comparator 的区别
 *  四、 Comparable 和 Comparator 的相同点
 *  五、 总结

Java中，Comparable 和 Comparator 都是用于对对象进行比较的接口。使用这两个接口，我们可以对集合中的元素进行排序、查找、去重等操作。

## 一、 Comparable 介绍 ##

Comparable 是 Java 中定义在 java.lang 包下的一个接口，它包含一个方法 `compareTo()`，用于定义该类对象的默认比较方式。实现 Comparable 接口的类可以使用 `Arrays.sort()` 或 `Collections.sort()` 进行排序，且默认排序方式是使用 `compareTo()` 方法进行比较。

compareTo() 方法返回一个整数值，用于表示该对象与另一个对象之间的关系。如果该对象小于另一个对象，则返回一个负数；如果它等于另一个对象，则返回 0；如果它大于另一个对象，则返回一个正数。

例如，我们有一个 Person 类，它包含两个属性 name 和 age，我们可以实现 Comparable 接口，并在 `compareTo()` 方法中定义按照年龄进行比较的规则：

public class Person implements Comparable<Person> {
        
        private String name;
        private int age;
    
        public Person(String name, int age) {
        
            this.name = name;
            this.age = age;
        }
    
        public int compareTo(Person p) {
        
            return this.age - p.age; // 按照年龄从小到大排序
        }
    
        // getters and setters
    }

在上述代码中，我们实现了 Comparable<Person> 接口，表示该类对象可以按照`compareTo()`方法中定义的规则进行比较。在`compareTo()`方法中，我们将当前对象的年龄减去另一个对象的年龄，从而得到一个整数值，该值表示当前对象与另一个对象的大小关系。

这样，我们就可以使用 `Arrays.sort()` 或 `Collections.sort()` 方法对 Person 类的对象进行排序，例如：

Person[] people = new Person[] {
        
        new Person("Alice", 23),
        new Person("Bob", 19),
        new Person("Charlie", 29)
    };
    
    Arrays.sort(people);
    
    for (Person p : people) {
        
        System.out.println(p.getName() + ": " + p.getAge());
    }

上述代码中，我们首先创建了一个包含三个 Person 对象的数组，然后使用 `Arrays.sort()` 方法对该数组进行排序，排序的方式是按照 `compareTo()` 方法中定义的年龄比较规则进行排序。最后，我们使用 for 循环输出排序后的结果：

Bob: 19
    Alice: 23
    Charlie: 29

## 二、 Comparator 介绍 ##

Comparator 是 Java 中另一个用于比较的接口，它定义了一个 `compare()` 方法，该方法用于定义对象的比较方式。与 Comparable 不同，Comparator 接口的实现类不需要修改被比较的类，而是可以定义多个比较规则，从而可以在不同的场景下使用不同的比较规则进行排序。

例如，如果我们希望按照 Person 对象的年龄从大到小排序，我们可以创建一个实现了 Comparator 接口的类，并在 `compare()`方法中定义比较规则，然后使用 `Collections.sort()` 方法进行排序：

public class PersonAgeComparator implements Comparator<Person> {
        
        @Override
        public int compare(Person p1, Person p2) {
        
            return p2.getAge() - p1.getAge(); // 按照年龄从大到小排序
        }
    }
    
    List<Person> personList = new ArrayList<>();
    personList.add(new Person("Tom", 25));
    personList.add(new Person("John", 30));
    personList.add(new Person("Lucy", 20));
    
    Collections.sort(personList, new PersonAgeComparator()); // 使用自定义的比较器进行排序
    
    for (Person person : personList) {
        
        System.out.println(person.getName() + ": " + person.getAge());
    }

在上述代码中，我们定义了一个实现了 Comparator 接口的 PersonAgeComparator 类，并在 `compare()` 方法中按照年龄从大到小进行排序。然后，在使用 `Collections.sort()` 方法对 personList 进行排序时，我们传入了自定义的比较器对象 PersonAgeComparator。最后，按照年龄从大到小输出了排序后的结果：

John: 30
    Tom: 25
    Lucy: 20

## 三、 Comparable 和 Comparator 的区别 ##

*  实现方式不同：Comparable 接口是在对象内部实现的，而 Comparator 接口是在对象外部实现的。
 *  使用场景不同：Comparable 接口一般用于对单个类的对象进行自然排序，而 Comparator 接口一般用于对多个类的对象进行排序。
 *  排序方式不同：Comparable 接口只有一种排序方式，而 Comparator 接口可以有多种排序方式。

## 四、 Comparable 和 Comparator 的相同点 ##

值得注意的是：无论是 Comparable 还是 Comparator，比较器的排列顺序均受到各自的重写方法 `compareTo()` 和 `compare()` 返回值的影响：

*  返回`正数`，表示第一个对象大于第二个对象，那么被比较的两个对象的顺序会被交换；
 *  返回`负数`，表示第一个对象小于第二个对象，那么被比较的两个对象的顺序不会被交换；
 *  返回 `0`，则表示两个比较对象相等，顺序不变。

## 五、 总结 ##

总的来说，Comparable 和 Comparator 都可以用来实现对象的比较和排序，只是实现的方式略有不同。在使用 Comparable 进行排序时，对象本身必须实现 Comparable 接口，并重写 `compareTo()` 方法；在使用 Comparator 进行排序时，可以创建一个实现 Comparator 接口的比较器，并重写 `compare()` 方法来定义比较规则。无论是哪种方式，比较器的返回值都会影响排序的结果。