详解Java中Comparable和Comparator接口的区别

详解java中comparable和comparator接口的区别

本文要来详细分析一下java中comparable和comparator接口的区别，两者都有比较的功能，那么究竟有什么区别呢，感兴趣的java开发者继续看下去吧。

comparable 简介

comparable 是排序接口。

若一个类实现了comparable接口，就意味着“该类支持排序”。  即然实现comparable接口的类支持排序，假设现在存在“实现comparable接口的类的对象的list列表(或数组)”，则该list列表(或数组)可以通过 collections.sort（或 arrays.sort）进行排序。

此外，“实现comparable接口的类的对象”可以用作“有序映射(如treemap)”中的键或“有序集合(treeset)”中的元素，而不需要指定比较器。

comparable 定义

comparable 接口仅仅只包括一个函数，它的定义如下：

package java.lang;
import java.util.*;
public interface comparable<t> {
  public int compareto(t o);
}

说明：

假设我们通过 x.compareto(y) 来“比较x和y的大小”。若返回“负数”，意味着“x比y小”；返回“零”，意味着“x等于y”；返回“正数”，意味着“x大于y”。

comparator 简介

comparator 是比较器接口。

我们若需要控制某个类的次序，而该类本身不支持排序(即没有实现comparable接口)；那么，我们可以建立一个“该类的比较器”来进行排序。这个“比较器”只需要实现comparator接口即可。

也就是说，我们可以通过“实现comparator类来新建一个比较器”，然后通过该比较器对类进行排序。

comparator 定义

comparator 接口仅仅只包括两个个函数，它的定义如下：

package java.util;
public interface comparator<t> {
  int compare(t o1, t o2);
  boolean equals(object obj);
}

说明：

(01) 若一个类要实现comparator接口：它一定要实现compareto(t o1, t o2) 函数，但可以不实现 equals(object obj) 函数。

为什么可以不实现 equals(object obj) 函数呢？ 因为任何类，默认都是已经实现了equals(object obj)的。 java中的一切类都是继承于java.lang.object，在object.java中实现了equals(object obj)函数；所以，其它所有的类也相当于都实现了该函数。

(02) int compare(t o1, t o2) 是“比较o1和o2的大小”。返回“负数”，意味着“o1比o2小”；返回“零”，意味着“o1等于o2”；返回“正数”，意味着“o1大于o2”。

comparator 和 comparable 比较

comparable是排序接口；若一个类实现了comparable接口，就意味着“该类支持排序”。

而comparator是比较器；我们若需要控制某个类的次序，可以建立一个“该类的比较器”来进行排序。

我们不难发现：comparable相当于“内部比较器”，而comparator相当于“外部比较器”。

我们通过一个测试程序来对这两个接口进行说明。源码如下：

import java.util.*;
import java.lang.comparable;
/**
 * @desc "comparator"和“comparable”的比较程序。
 *  (01) "comparable"
 *  它是一个排序接口，只包含一个函数compareto()。
 *  一个类实现了comparable接口，就意味着“该类本身支持排序”，它可以直接通过arrays.sort() 或 collections.sort()进行排序。
 *  (02) "comparator"
 *  它是一个比较器接口，包括两个函数：compare() 和 equals()。
 *  一个类实现了comparator接口，那么它就是一个“比较器”。其它的类，可以根据该比较器去排序。
 *
 *  综上所述：comparable是内部比较器，而comparator是外部比较器。
 *  一个类本身实现了comparable比较器，就意味着它本身支持排序；若它本身没实现comparable，也可以通过外部比较器comparator进行排序。
 */
public class comparecomparatorandcomparabletest{
  public static void main(string[] args) {
    // 新建arraylist(动态数组)
    arraylist<person> list = new arraylist<person>();
    // 添加对象到arraylist中
    list.add(new person("ccc", 20));
    list.add(new person("aaa", 30));
    list.add(new person("bbb", 10));
    list.add(new person("ddd", 40));
    // 打印list的原始序列
    system.out.printf("original sort, list:%s\n", list);
    // 对list进行排序
    // 这里会根据“person实现的comparable<string>接口”进行排序，即会根据“name”进行排序
    collections.sort(list);
    system.out.printf("name   sort, list:%s\n", list);
    // 通过“比较器(ascagecomparator)”，对list进行排序
    // ascagecomparator的排序方式是：根据“age”的升序排序
    collections.sort(list, new ascagecomparator());
    system.out.printf("asc(age) sort, list:%s\n", list);
    // 通过“比较器(descagecomparator)”，对list进行排序
    // descagecomparator的排序方式是：根据“age”的降序排序
    collections.sort(list, new descagecomparator());
    system.out.printf("desc(age) sort, list:%s\n", list);
    // 判断两个person是否相等
    testequals();
  }
  /**
   * @desc 测试两个person比较是否相等。
   *  由于person实现了equals()函数：若两person的age、name都相等，则认为这两个person相等。
   *  所以，这里的p1和p2相等。
   *
   *  todo：若去掉person中的equals()函数，则p1不等于p2
   */
  private static void testequals() {
    person p1 = new person("eee", 100);
    person p2 = new person("eee", 100);
    if (p1.equals(p2)) {
      system.out.printf("%s equal %s\n", p1, p2);
    } else {
      system.out.printf("%s not equal %s\n", p1, p2);
    }
  }
  /**
   * @desc person类。
   *    person实现了comparable接口，这意味着person本身支持排序
   */
  private static class person implements comparable<person>{
    int age;
    string name;
    public person(string name, int age) {
      this.name = name;
      this.age = age;
    }
    public string getname() {
      return name;
    }
    public int getage() {
      return age;
    }
    public string tostring() {
      return name + " - " +age;
    }
    /**
     * 比较两个person是否相等：若它们的name和age都相等，则认为它们相等
     */
    boolean equals(person person) {
      if (this.age == person.age && this.name == person.name)
        return true;
      return false;
    }
    /**
     * @desc 实现 “comparable<string>” 的接口，即重写compareto<t t>函数。
     * 这里是通过“person的名字”进行比较的
     */
    @override
    public int compareto(person person) {
      return name.compareto(person.name);
      //return this.name - person.name;
    }
  }
  /**
   * @desc ascagecomparator比较器
   *    它是“person的age的升序比较器”
   */
  private static class ascagecomparator implements comparator<person> {
    @override 
    public int compare(person p1, person p2) {
      return p1.getage() - p2.getage();
    }
  }
  /**
   * @desc descagecomparator比较器
   *    它是“person的age的升序比较器”
   */
  private static class descagecomparator implements comparator<person> {
    @override 
    public int compare(person p1, person p2) {
      return p2.getage() - p1.getage();
    }
  }
}

下面对这个程序进行说明。

a) person类定义。如下：

private static class person implements comparable<person>{
  int age;
  string name;
    ...
  /** 
   * @desc 实现 “comparable<string>” 的接口，即重写compareto<t t>函数。
   * 这里是通过“person的名字”进行比较的
   */
  @override
  public int compareto(person person) {
    return name.compareto(person.name);
    //return this.name - person.name;
  }  
}

说明：

(01) person类代表一个人，persong类中有两个属性：age(年纪) 和 name“人名”。
(02) person类实现了comparable接口，因此它能被排序。

b) 在main()中，我们创建了person的list数组(list)。如下：

// 新建arraylist(动态数组)
arraylist<person> list = new arraylist<person>();
// 添加对象到arraylist中
list.add(new person("ccc", 20));
list.add(new person("aaa", 30));
list.add(new person("bbb", 10));
list.add(new person("ddd", 40));

c) 接着，我们打印出list的全部元素。如下：

// 打印list的原始序列
system.out.printf("original sort, list:%s\n", list);

d) 然后，我们通过collections的sort()函数，对list进行排序。

由于person实现了comparable接口，因此通过sort()排序时，会根据person支持的排序方式，即 compareto(person person) 所定义的规则进行排序。如下：

// 对list进行排序
// 这里会根据“person实现的comparable<string>接口”进行排序，即会根据“name”进行排序
collections.sort(list);
system.out.printf("name sort, list:%s\n", list);

e) 对比comparable和comparator

我们定义了两个比较器 ascagecomparator 和 descagecomparator，来分别对person进行 升序 和 降低 排序。

e.1) ascagecomparator比较器

它是将person按照age进行升序排序。代码如下：

/**
 * @desc ascagecomparator比较器
 *    它是“person的age的升序比较器”
 */
private static class ascagecomparator implements comparator<person> {
  @override
  public int compare(person p1, person p2) {
    return p1.getage() - p2.getage();
  }
}

e.2) descagecomparator比较器

它是将person按照age进行降序排序。代码如下：

/**
 * @desc descagecomparator比较器
 *    它是“person的age的升序比较器”
 */
private static class descagecomparator implements comparator<person> {
  @override
  public int compare(person p1, person p2) {
    return p2.getage() - p1.getage();
  }
}

f) 运行结果

运行程序，输出如下：

original sort, list:[ccc - 20, aaa - 30, bbb - 10, ddd - 40]
name   sort, list:[aaa - 30, bbb - 10, ccc - 20, ddd - 40]
asc(age) sort, list:[bbb - 10, ccc - 20, aaa - 30, ddd - 40]
desc(age) sort, list:[ddd - 40, aaa - 30, ccc - 20, bbb - 10]
eee - 100 equal eee - 100

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