Java - 对象的比较-蒲公英云

一、问题提出

前面讲了优先级队列，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，我们只是插入了Integer类型，

那优先级队列中能否插入自定义类型对象呢？

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 TestDome {
    public static void main(String[] args) {
        PriorityQueue<Card> priorityQueue = new PriorityQueue<>();
        priorityQueue.offer(new Card(5,"♣"));
        priorityQueue.offer(null);
        System.out.println(priorityQueue);
    }
}

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。
通过实践，我们发现在没有指定某种排序规则时，是无法将自定义类型入队的。
至于 Comparable，可以参考这篇文章javaSE - 三个常用的接口（Comparable，Comparator，Cloneable）

回顾

关于对象的比较来说：
1、equals 方法，比较的是对象，如果比较的两个对象不相同：返回 false，反之，返回true
2、比较大小
我们的 Comparable 和 compareTo 使用比较大小的。指定比较的方式

我们要去堆Card 这种类型的对象进行比较，那就要实现Comparable或者Comparator，然后指定比较的方式，进行比较
Card 这个类里面有rank 和 suit 两个属性，是根据rank 或者 suit 进行比较

方法一、实现Comparable 接口

例如：使用rank 进行比较
方法一：实现Comparable 接口【注意！实现结结构，是要重写接口内部的抽象方法的】

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;
    }
    @Override
    public int compareTo(Card o) {
        return this.rank - o.rank;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Card{" +
                "rank=" + rank +
                ", suit='" + suit + '\'' +
                '}';
    }
}
public class TestDome {
    public static void main(String[] args) {
        PriorityQueue<Card> priorityQueue = new PriorityQueue<>();
        priorityQueue.offer(new Card(5,"♣"));
        priorityQueue.offer(new Card(2,"♥"));
        System.out.println(priorityQueue);
    }
 }

那么，问题来了。我们也没有看见优先级队列调用 compareTo 啊？
这里我们就需要去看一下，PriorityQueue 的原码。
既然，自定义类型的数据能放的进去，而且其结果是有序的。
那么，说明 offer 在添加自定义元素时，肯定是比较了的。
所以，我们从 offer 入手。

方法二：创建一个比较器（类），用来实现 Comparator 接口。通过这个类，来确定比较的规则

方法一对类的倾入性太强了，也就是说，在Card这个类里面实现比较的方式，那这个比较的方式就不能改了，但是如果哪天我们不根据rank进行比较，先要通过suit进行比较，那这个累计就不能实现比较了

所以我们应该将比较的方式单独实现一个类，将不同的比较方式提出来，例如：

利用匿名内部类实现上面的Comparator ，就是利用匿名内部类试下比较器

使用 lambda 表达式 - 与上一种方法是等价的。

二、元素的比较

2.1、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 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);
}

在这里插入图片描述

2.2、对象的比较

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
    }
}

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。

我们也可以重写equal方法：

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 String toString() {
        return "Card{" +
                "rank=" + rank +
                ", suit='" + suit + '\'' +
                '}';
    }
    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Card card = (Card) o;
        return rank == card.rank && Objects.equals(suit, card.suit);
    }
    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(rank, suit);
    }
}
public class TestDome {
    public static void main(String[] args) {
        Card card1 = new Card(5,"♥");
        Card card2 = new Card(5,"♥");
        System.out.println(card1.equals(card2));
    }
 }

在这里插入图片描述
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。