Java 中那些绕不开的内置接口 -- Comparable 和 Comparator

2023-12-19 01:32:55

引言

上一篇用 Java 编程那些绕不开的接口这个短系列的第二篇文章，我们讲述了 Iterable 和 Iterator 两个名字有点像的 Java 内置接口。恰巧今天要介绍的两个 Java 内置接口在名字上也很像，它们分别是 Comparable 和 Comparator。这两个接口都与排序相关，但它们的使用场景和实现方式却截然不同。

Comparable 接口

Comparable 接口是一个非常简单的接口，它只有一个方法 compareTo()。这个方法用于比较两个对象的大小，并返回一个 int 值。如果调用该方法的对象小于被比较的对象，则返回 -1；如果调用该方法的对象大于被比较的对象，则返回 1；如果调用该方法的对象等于被比较的对象，则返回 0。

以下是 Comparable 接口的定义：

public interface Comparable<T> {
    int compareTo(T o);
}

要实现 Comparable 接口，只需要在类中实现 compareTo() 方法即可。例如，以下代码演示了如何实现 Comparable 接口来对 Student 对象进行排序：

public class Student implements Comparable<Student> {
    private String name;
    private int age;

    public Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

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

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    @Override
    public int compareTo(Student o) {
        return this.age - o.age;
    }
}

在这个例子中，Student 类实现了 Comparable 接口，并重写了 compareTo() 方法。compareTo() 方法返回调用该方法的对象与被比较的对象的年龄差。这样，就可以使用 Collections.sort() 方法对 Student 对象进行排序了。

List<Student> students = new ArrayList<>();
students.add(new Student("张三", 20));
students.add(new Student("李四", 22));
students.add(new Student("王五", 18));

Collections.sort(students);

for (Student student : students) {
    System.out.println(student.getName() + "，" + student.getAge());
}

输出结果为：

王五，18
张三，20
李四，22

Comparator 接口

Comparator 接口是一个更加灵活的排序接口，它允许我们根据不同的比较规则来对对象进行排序。Comparator 接口有两个方法：compare() 和 equals()。compare() 方法用于比较两个对象的大小，并返回一个 int 值。如果调用该方法的对象小于被比较的对象，则返回 -1；如果调用该方法的对象大于被比较的对象，则返回 1；如果调用该方法的对象等于被比较的对象，则返回 0。equals() 方法用于判断两个 Comparator 对象是否相等。

以下是 Comparator 接口的定义：

public interface Comparator<T> {
    int compare(T o1, T o2);
    boolean equals(Object obj);
}

要实现 Comparator 接口，只需要在类中实现 compare() 和 equals() 方法即可。例如，以下代码演示了如何实现 Comparator 接口来对 Student 对象进行排序：

public class StudentComparator implements Comparator<Student> {

    @Override
    public int compare(Student o1, Student o2) {
        return o1.getAge() - o2.getAge();
    }

    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        if (this == obj) {
            return true;
        }
        if (obj == null || getClass() != obj.getClass()) {
            return false;
        }
        StudentComparator that = (StudentComparator) obj;
        return true;
    }
}

在这个例子中，StudentComparator 类实现了 Comparator 接口，并重写了 compare() 和 equals() 方法。compare() 方法返回调用该方法的对象与被比较的对象的年龄差。equals() 方法判断两个 StudentComparator 对象是否相等。这样，就可以使用 Collections.sort() 方法对 Student 对象进行排序了。

List<Student> students = new ArrayList<>();
students.add(new Student("张三", 20));
students.add(new Student("李四", 22));
students.add(new Student("王五", 18));

Collections.sort(students, new StudentComparator());

for (Student student : students) {
    System.out.println(student.getName() + "，" + student.getAge());
}