【JAVA高级&常用类】自然排序、定制排序(比较器)

【JAVA高级&常用类】自然排序、定制排序(比较器)

概述

Java 中经常会涉及到对象数组的排序问题,那么就涉及到对象之间的比较问题。我们可以通过以下两个工具类实现 "对象" 排序:

  • 自然排序: java.lang.Comparable
  • 定制排序: java.util.Comparator

目录

具体内容

0x01:自然排序 Comparable

Comparable 接口属于 java.lang 包下,使用其强行对实现它的每个类的对象进行整体排序。这种排序被称为类的自然排序。

实现 Comparable 的类必须实现 compareTo(Object obj) 方法,两个对象即
通过 compareTo(Object obj) 方法的返回值来比较大小。

重写compareTo(obj) 的规则:

  • 如果当前对象this大于形参对象obj,则返回 1(正整数),
  • 如果当前对象this小于形参对象obj,则返回 -1 (负整数),
  • 如果当前对象this等于形参对象obj,则返回零。

String包装类 等实现了 Comparable 接口,重写了 compareTo(obj) 方法,给出了比较两个对象大小的方式。重写 compareTo() 方法以后,进行了从小到大的排列,如下例子

@Test
public void test1(){
    String[] arr = new String[]{"AA","CC","KK","MM","GG","JJ","DD"};
    //对String数组进行排序
    Arrays.sort(arr);
    System.out.println(Arrays.toString(arr));
}

输出结果

[AA, CC, DD, GG, JJ, KK, MM]

从结果上来看,通过调用 Arrays.sort() 方法,对String数组进行了 从小到大(升序)的排列

我们通过观察 String 类的源码可以发现,String 类实现了 Comparable 接口

但是对于自定义类来说,如果需要排序,我们需要在自定义类上实现 Comparable 接口,重写 compareTo(obj) 方法。在compareTo(obj)方法中指明如何排序,下面我们使用一个商品类来举例

public class Goods implements  Comparable{
    private String name;
    private double price;

    public Goods() {
    }

    public Goods(String name, double price) {
        this.name = name;
        this.price = price;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public double getPrice() {
        return price;
    }

    public void setPrice(double price) {
        this.price = price;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Goods{" +
            "name='" + name + '\'' +
            ", price=" + price +
            '}';
    }

    //指明商品比较大小的方式:
    //按照价格从低到高排序,再按照产品名称从高到低排序
    @Override
    public int compareTo(Object o) {
        if(o instanceof Goods){
            Goods goods = (Goods)o;
            //方式一:
            if(this.price > goods.price){
                //大于
                return 1;
            }else if(this.price < goods.price){
                //小于
                return -1;
            }else{
                //相等 
                //return 0;
            }

            //方式二:
            //return Double.compare(this.price,goods.price);

        }
        
        // return 0;
        throw new RuntimeException("传入的数据类型不一致!");
    }
}

执行自定义类的排序

@Test
public void test2(){
    Goods[] arr = new Goods[5];
    arr[0] = new Goods("lenovoMouse",34);
    arr[1] = new Goods("dellMouse",43);
    arr[2] = new Goods("xiaomiMouse",12);
    arr[3] = new Goods("huaweiMouse",65);
    arr[4] = new Goods("microsoftMouse",65);
    Arrays.sort(arr);
    System.out.println(Arrays.toString(arr));
}

输出结果

[Goods{name='xiaomiMouse', price=12.0}, Goods{name='lenovoMouse', price=34.0}, Goods{name='dellMouse', price=43.0}, Goods{name='microsoftMouse', price=65.0}, Goods{name='huaweiMouse', price=65.0}]

上述的代码当中,我们通过实现 Comparable 接口并重写 compareTo 方法时对商品的价格进行比对,实现以商品价格进行排序。

如果遇到价格相等的商品,我们还想根据其他的商品属性,进行二次排序,例如根据商品的名称,可以在价格相等的情况下比较两个商品的名称,如下

if(this.price > goods.price){
    //大于
    return 1;
}else if(this.price < goods.price){
    //小于
    return -1;
}else{
    //相等,对比两个商品的名称,进行二次排序
    return this.name.compareTo(goods.name);
	//如果想进行降序操作,可以返回一个相反的结果
    //return -this.name.compareTo(goods.name);
}

0x02:定制排序 Comparator

使用背景:

当元素的类型没有实现 java.lang.Comparable 接口而又不方便修改代码,或者实现了 java.lang.Comparable 接口的排序规则不适合当前的操作,那么可以考虑使用 Comparator 的对象来排序

使用 Comparator类,通过重写 compare(Object o1,Object o2)方法,比较o1o2 的大小

通过String类来举例:

String[] arr = new String[]{"AA","CC","KK","MM","GG","JJ","DD"};
Arrays.sort(arr,new Comparator(){

    //按照字符串从大到小的顺序排列
    @Override
    public int compare(Object o1, Object o2) {
        if(o1 instanceof String && o2 instanceof  String){
            String s1 = (String) o1;
            String s2 = (String) o2;
            return -s1.compareTo(s2);
        }
        //                return 0;
        throw new RuntimeException("输入的数据类型不一致");
    }
});
System.out.println(Arrays.toString(arr));

输出结果

[MM, KK, JJ, GG, DD, CC, AA]

通过自定义商品类来举例:

Goods[] arr = new Goods[6];
arr[0] = new Goods("lenovoMouse",34);
arr[1] = new Goods("dellMouse",43);
arr[2] = new Goods("xiaomiMouse",12);
arr[3] = new Goods("huaweiMouse",65);
arr[4] = new Goods("huaweiMouse",224);
arr[5] = new Goods("microsoftMouse",43);

Arrays.sort(arr, new Comparator() {
    //指明商品比较大小的方式:按照产品名称从低到高排序,再按照价格从高到低排序
    @Override
    public int compare(Object o1, Object o2) {
        if(o1 instanceof Goods && o2 instanceof Goods){
            Goods g1 = (Goods)o1;
            Goods g2 = (Goods)o2;
            if(g1.getName().equals(g2.getName())){
                return -Double.compare(g1.getPrice(),g2.getPrice());
            }else{
                return g1.getName().compareTo(g2.getName());
            }
        }
        throw new RuntimeException("输入的数据类型不一致");
    }
});

System.out.println(Arrays.toString(arr));

输出结果

[Goods{name='dellMouse', price=43.0}, Goods{name='huaweiMouse', price=224.0}, Goods{name='huaweiMouse', price=65.0}, Goods{name='lenovoMouse', price=34.0}, Goods{name='microsoftMouse', price=43.0}, Goods{name='xiaomiMouse', price=12.0}]

总结

  • 只要在程序当中,涉及到 对象 与 对象 进行比较大小的情况下,就会跟 Comparable 以及 Comparator 这两个接口打交道。但两者实现的功能类似

  • Comparable接口与Comparator的使用的对比

    • Comparable 接口的方式一旦指定,保证Comparable接口实现类的对象在任何位置都可以比较大小。
    • Comparator 接口属于临时性的比较,用于制定一些临时使用的一些比较规则

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Links: https://codeyee.com/archives/java-compara.html