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  • Comparable 和 Comparator 接口的区别?还傻傻分不清?

    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”。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。接口中通过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。

    int compare(T o1, T o2)和上面的x.compareTo(y)类似,定义排序规则后返回正数,零和负数分别代表大于,等于和小于。

    两者的联系

    Comparable相当于“内部比较器”,而Comparator相当于“外部比较器”。

    代码实现

    package com.github.compare;
    
    import java.util.ArrayList;
    import java.util.Collections;
    import java.util.Comparator;
    import java.util.List;
    
    /**
     * @                           _ooOoo_
     *                            o8888888o
     *                            88" . "88
     *                            (| -_- |)
     *                            O\  =  /O
     *                         ____/`---'\____
     *                       .'  \\|     |//  `.
     *                      /  \\|||  :  |||//  \
     *                     /  _||||| -:- |||||-  \
     *                     |   | \\\  -  /// |   |
     *                     | \_|  ''\---/''  |   |
     *                     \  .-\__  `-`  ___/-. /
     *                   ___`. .'  /--.--\  `. . __
     *                ."" '<  `.___\_<|>_/___.'  >'"".
     *               | | :  `- \`.;`\ _ /`;.`/ - ` : | |
     *               \  \ `-.   \_ __\ /__ _/   .-` /  /
     *          ======`-.____`-.___\_____/___.-`____.-'======
     *                             `=---='
     *          ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
     *                     佛祖保佑        永无BUG
     *@DESCRIPTION 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”。
     *             Comparable相当于“内部比较器”
     *@AUTHOR SongHongWei
     *@PACKAGE_NAME com.github.compare
     **/
    public class ComparableAndCompartor
    {
        public static void main(String[] args)
        {
            List<House> houses = new ArrayList();
            House h1 = new House(95.0, 12000);
            House h2 = new House(110.0, 12160);
            House h3 = new House(80.0, 16300);
            House h4 = new House(150.3, 10690);
            houses.add(h1);
            houses.add(h2);
            houses.add(h3);
            houses.add(h4);
            comparable(houses);
            comparator(houses);
        }
    
        /**
         *@DESCRIPTION House类实现类Comparable接口, 并重写了compareTo方法, 所以执行Collections.sort方法时会去调用我们重写的compareTo方法
         *@AUTHOR SongHongWei
         *@TIME 2018/12/14-16:46
         *@CLASS_NAME ComparableAndCompartor
         **/
        private static void comparable(List houses)
        {
    
            System.out.printf("未排序前的顺序,%s\n", houses);
            Collections.sort(houses);
            System.out.printf("按面积大小排序后的顺序,%s\n", houses);
        }
    
        private static void comparator(List houses)
        {
    
            System.out.printf("未排序前的顺序,%s\n", houses);
            Collections.sort(houses, new ComparatorDetail());
            System.out.printf("按单价大小排序后的顺序,%s\n", houses);
        }
    
        /**
         *@DESCRIPTION 实现Compatator接口, 并重写compare方法, 根据单价倒序排序
         *@AUTHOR SongHongWei
         *@TIME 2018/12/14-16:49
         *@CLASS_NAME ComparableAndCompartor
         **/
        static class ComparatorDetail implements Comparator<House>
        {
    
            @Override
            public int compare(House o1, House o2)
            {
                if (o1.price < o2.price)
                    return 1;
                else if (o1.price > o2.price)
                    return -1;
                return 0;
            }
        }
    }
    package com.github.compare;
    
    /**
     * @                           _ooOoo_
     *                            o8888888o
     *                            88" . "88
     *                            (| -_- |)
     *                            O\  =  /O
     *                         ____/`---'\____
     *                       .'  \\|     |//  `.
     *                      /  \\|||  :  |||//  \
     *                     /  _||||| -:- |||||-  \
     *                     |   | \\\  -  /// |   |
     *                     | \_|  ''\---/''  |   |
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     *                   ___`. .'  /--.--\  `. . __
     *                ."" '<  `.___\_<|>_/___.'  >'"".
     *               | | :  `- \`.;`\ _ /`;.`/ - ` : | |
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     *          ======`-.____`-.___\_____/___.-`____.-'======
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     *                     佛祖保佑        永无BUG
     *@DESCRIPTION 一个房子对象, 有面积和单价两个属性
     *@AUTHOR SongHongWei
     *@PACKAGE_NAME com.github.compare
     **/
    public class House implements Comparable<House>
    {
        /*房子的面积*/
        protected double proportion;
    
        /*房子每平米的售价*/
        protected double price;
    
        public House(double proportion, double price)
        {
            this.proportion = proportion;
            this.price = price;
        }
    
        /**
         *@DESCRIPTION 重写compareTo方法, 利用房子的面积来进行大小比较
         *@AUTHOR SongHongWei
         *@TIME 2018/12/14-16:18
         *@CLASS_NAME House
         **/
        @Override
        public int compareTo(House o)
        {
            /*当前对象的面积大,返回正数*/
            if (this.proportion > o.proportion)
                return 1;
                /*当前面积小,返回负数*/
            else if (this.proportion < o.proportion)
                return -1;
            /*相等返回0*/
            return 0;
        }
    
        @Override
        public String toString()
        {
            return "面积为" + proportion + "\t价格为" + price;
        }
    }
    

    附注

    Collection与Collections的区别

    Collection是集合类的上级接口,继承与他有关的接口主要有List和Set

    Collections是针对集合类的一个帮助类,他提供一系列静态方法实现对各种集合的搜索、排序、线程安全等操作

    public static void main(String args[]) {   
           //注意List是实现Collection接口的   
           List list = new ArrayList();   
           double array[] = { 112, 111, 23, 456, 231 };   
           for (int i = 0; i < array.length; i++) {   
               list.add(new Double(array[i]));   
           }   
           Collections.sort(list);   //把list按从小到大排序
           for (int i = 0; i < array.length; i++) {   
               System.out.println(list.get(i));   
           }   
           // 结果:23.0 111.0 112.0 231.0 456.0   
     }   
    

    Collections如何调用重写的compareTo方法的

    集合框架中,Collections工具类支持两种排序方法:

    Collections.sort(List<T> list); 
    Collections.sort(List<T> list, Comparator<? super T> c)
    

    如果待排序的列表中是数字或者字符,可以直接使用Collections.sort(list);当需要排序的集合或数组不是单纯的数字型时,需要自己定义排序规则,实现一个Comparator比较器。

    Collections调用Collections.sort(list)方法,方法传递一个List集合,这里要求,List泛型里面装的元素必须实现Compareable接口此外,列表中的所有元素都必须是可相互比较的(也就是说,对于列表中的任何 e1 和 e2 元素,e1.compareTo(e2) 不得抛出 ClassCastException)。

    Java源码里是这样写的

    All elements in the list must implement the {@link Comparable}interface.Furthermore, all elements in the list must be <i>mutually comparable</i> (that is, {@code e1.compareTo(e2)} must not throw a {@code ClassCastException} for any elements
    

    Collections.sort源码

     public static <T extends Comparable<? super T>> void sort(List<T> list) {
            Object[] a = list.toArray();
            Arrays.sort(a);
            ListIterator<T> i = list.listIterator();
            for (int j=0; j<a.length; j++) {
                i.next();
                i.set((T)a[j]);
            }
        }
    

    由源码可以看出来,sort内部调用了Arrays.sort的方法,继续向下看

    Arrays.sort源码

    public static void sort(Object[] a) {
            if (LegacyMergeSort.userRequested)
                legacyMergeSort(a);
            else
                ComparableTimSort.sort(a);
        }
    

    源码里首先判断是否采用传统的排序方法,LegacyMergeSort.userRequested属性默认为false,也就是说默认选中 ComparableTimSort.sort(a)方法(传统归并排序在1.5及之前是默认排序方法,1.5之后默认执行ComparableTimSort.sort()方法。除非程序中强制要求使用传统归并排序,语句如下:System.setProperty("java.util.Arrays.useLegacyMergeSort", "true"))

    继续看 ComparableTimSort.sort(a)源码

    ComparableTimSort.sort(a)源码

    static void sort(Object[] a) {
              sort(a, 0, a.length);
        }
    
        static void sort(Object[] a, int lo, int hi) {
            rangeCheck(a.length, lo, hi);
            int nRemaining  = hi - lo;
            if (nRemaining < 2)
                return;  // Arrays of size 0 and 1 are always sorted
    
            // If array is small, do a "mini-TimSort" with no merges
            if (nRemaining < MIN_MERGE) {
                int initRunLen = countRunAndMakeAscending(a, lo, hi);
                binarySort(a, lo, hi, lo + initRunLen);
                return;
            }
    
            /**
             * March over the array once, left to right, finding natural runs,
             * extending short natural runs to minRun elements, and merging runs
             * to maintain stack invariant.
             */
            ComparableTimSort ts = new ComparableTimSort(a);
            int minRun = minRunLength(nRemaining);
            do {
                // Identify next run
                int runLen = countRunAndMakeAscending(a, lo, hi);
                
                // If run is short, extend to min(minRun, nRemaining)
                if (runLen < minRun) {
                    int force = nRemaining <= minRun ? nRemaining : minRun;
                    binarySort(a, lo, lo + force, lo + runLen);
                    runLen = force;
                }
    
                // Push run onto pending-run stack, and maybe merge
                ts.pushRun(lo, runLen);
                ts.mergeCollapse();
                
                // Advance to find next run
                lo += runLen;
                nRemaining -= runLen;
            } while (nRemaining != 0);
    
            // Merge all remaining runs to complete sort
            assert lo == hi;
            ts.mergeForceCollapse();
            assert ts.stackSize == 1;
        }
    

    nRemaining表示没有排序的对象个数,方法执行前,如果这个数小于2,就不需要排序了。

    如果2<= nRemaining <=32,即MIN_MERGE的初始值,表示需要排序的数组是小数组,可以使用mini-TimSort方法进行排序,否则需要使用归并排序。

    mini-TimSort排序方法:先找出数组中从下标为0开始的第一个升序序列,或者找出降序序列后转换为升序重新放入数组,将这段升序数组作为初始数组,将之后的每一个元素通过二分法排序插入到初始数组中。注意,这里就调用到了我们重写的compareTo()方法了。

      private static int countRunAndMakeAscending(Object[] a, int lo, int hi) {
            assert lo < hi;
            int runHi = lo + 1;
            if (runHi == hi)
                return 1;
    
            // Find end of run, and reverse range if descending
            if (((Comparable) a[runHi++]).compareTo(a[lo]) < 0) { // Descending
                while (runHi < hi && ((Comparable) a[runHi]).compareTo(a[runHi - 1]) < 0)
                    runHi++;
                reverseRange(a, lo, runHi);
            } else {                              // Ascending
                while (runHi < hi && ((Comparable) a[runHi]).compareTo(a[runHi - 1]) >= 0)
                    runHi++;
            }
    
            return runHi - lo;
        }
    

    来源:blog.csdn.net/u010859650**/article/details/85009595

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