Java 中 Comparable 和 Comparator 比較
Comparable 簡介
Comparable 是排序接口。
若一個類實現了Comparable接口，就意味着“該類支持排序”。 即然實現Comparable接口的類支持排序，假設現在存在“實現Comparable接口的類的對象的List列表(或數組)”，則該List列表(或數組)可以通過 Collections.sort（或 Arrays.sort）進行排序。
此外，“實現Comparable接口的類的對象”可以用作“有序映射(如TreeMap)”中的鍵或“有序集合(TreeSet)”中的元素，而不需要指定比較器。
Comparable 定義
Comparable 接口僅僅只包括一個函數，它的定義如下：
package java.lang;
import java.util.*;
public interface Comparable<T> {
public int compareTo(T o);
}
說明：
假設我們通過 x.compareTo(y) 來“比較x和y的大小”。若返回“負數”，意味着“x比y小”；返回“零”，意味着“x等於y”；返回“正數”，意味着“x大於y”。
Comparator 簡介
Comparator 是比較器接口。
我們若需要控制某個類的次序，而該類本身不支持排序(即沒有實現Comparable接口)；那麼，我們可以建立一個“該類的比較器”來進行排序。這個“比較器”只需要實現Comparator接口即可。
也就是說，我們可以通過“實現Comparator類來新建一個比較器”，然後通過該比較器對類進行排序。
Comparator 定義
Comparator 接口僅僅只包括兩個個函數，它的定義如下：
package java.util;
public interface Comparator<T> {
int compare(T o1, T o2);
boolean equals(Object obj);
}
說明：
(01) 若一個類要實現Comparator接口：它一定要實現compare(T o1, T o2) 函數，但可以不實現 equals(Object obj) 函數。
爲什麼可以不實現 equals(Object obj) 函數呢？ 因爲任何類，默認都是已經實現了equals(Object obj)的。 Java中的一切類都是繼承於java.lang.Object，在Object.java中實現了equals(Object obj)函數；所以，其它所有的類也相當於都實現了該函數。
(02) int compare(T o1, T o2) 是“比較o1和o2的大小”。返回“負數”，意味着“o1比o2小”；返回“零”，意味着“o1等於o2”；返回“正數”，意味着“o1大於o2”。
Comparator 和 Comparable 比較
Comparable是排序接口；若一個類實現了Comparable接口，就意味着“該類支持排序”。
而Comparator是比較器；我們若需要控制某個類的次序，可以建立一個“該類的比較器”來進行排序。
我們不難發現：Comparable相當於“內部比較器”，而Comparator相當於“外部比較器”。
我們通過一個測試程序來對這兩個接口進行說明。源碼如下：
import java.util.*;
import java.lang.Comparable;
/**
* @desc "Comparator"和“Comparable”的比較程序。
* (01) "Comparable"
* 它是一個排序接口，只包含一個函數compareTo()。
* 一個類實現了Comparable接口，就意味着“該類本身支持排序”，它可以直接通過Arrays.sort() 或 Collections.sort()進行排序。
* (02) "Comparator"
* 它是一個比較器接口，包括兩個函數：compare() 和 equals()。
* 一個類實現了Comparator接口，那麼它就是一個“比較器”。其它的類，可以根據該比較器去排序。
*
* 綜上所述：Comparable是內部比較器，而Comparator是外部比較器。
* 一個類本身實現了Comparable比較器，就意味着它本身支持排序；若它本身沒實現Comparable，也可以通過外部比較器Comparator進行排序。
*/
public class CompareComparatorAndComparableTest{
public static void main(String[] args) {
// 新建ArrayList(動態數組)
ArrayList<Person> list = new ArrayList<Person>();
// 添加對象到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);
// 對list進行排序
// 這裏會根據“Person實現的Comparable<String>接口”進行排序，即會根據“name”進行排序
Collections.sort(list);
System.out.printf("Name sort, list:%s\n", list);
// 通過“比較器(AscAgeComparator)”，對list進行排序
// AscAgeComparator的排序方式是：根據“age”的升序排序
Collections.sort(list, new AscAgeComparator());
System.out.printf("Asc(age) sort, list:%s\n", list);
// 通過“比較器(DescAgeComparator)”，對list進行排序
// DescAgeComparator的排序方式是：根據“age”的降序排序
Collections.sort(list, new DescAgeComparator());
System.out.printf("Desc(age) sort, list:%s\n", list);
// 判斷兩個person是否相等
testEquals();
}
/**
* @desc 測試兩個Person比較是否相等。
* 由於Person實現了equals()函數：若兩person的age、name都相等，則認爲這兩個person相等。
* 所以，這裏的p1和p2相等。
*
* TODO：若去掉Person中的equals()函數，則p1不等於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類。
* Person實現了Comparable接口，這意味着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;
}
/**
* 比較兩個Person是否相等：若它們的name和age都相等，則認爲它們相等
*/
boolean equals(Person person) {
if (this.age == person.age && this.name == person.name)
return true;
return false;
}
/**
* @desc 實現 “Comparable<String>” 的接口，即重寫compareTo<T t>函數。
* 這裏是通過“person的名字”進行比較的
*/
@Override
public int compareTo(Person person) {
return name.compareTo(person.name);
//return this.name - person.name;
}
}
/**
* @desc AscAgeComparator比較器
* 它是“Person的age的升序比較器”
*/
private static class AscAgeComparator implements Comparator<Person> {
@Override
public int compare(Person p1, Person p2) {
return p1.getAge() - p2.getAge();
}
}
/**
* @desc DescAgeComparator比較器
* 它是“Person的age的升序比較器”
*/
private static class DescAgeComparator implements Comparator<Person> {
@Override
public int compare(Person p1, Person p2) {
return p2.getAge() - p1.getAge();
}
}
}
下面對這個程序進行說明。
a) Person類定義。如下：
private static class Person implements Comparable<Person>{
int age;
String name;
...
/**
* @desc 實現 “Comparable<String>” 的接口，即重寫compareTo<T t>函數。
* 這裏是通過“person的名字”進行比較的
*/
@Override
public int compareTo(Person person) {
return name.compareTo(person.name);
//return this.name - person.name;
}
}
說明：
(01) Person類代表一個人，Person類中有兩個屬性：age(年紀) 和 name“人名”。
(02) Person類實現了Comparable接口，因此它能被排序。
b) 在main()中，我們創建了Person的List數組(list)。如下：
// 新建ArrayList(動態數組)
ArrayList<Person> list = new ArrayList<Person>();
// 添加對象到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，我們打印出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) 然後，我們通過Collections的sort()函數，對list進行排序。
由於Person實現了Comparable接口，因此通過sort()排序時，會根據Person支持的排序方式，即 compareTo(Person person) 所定義的規則進行排序。如下：
// 對list進行排序
// 這裏會根據“Person實現的Comparable<String>接口”進行排序，即會根據“name”進行排序
Collections.sort(list);
System.out.printf("Name sort, list:%s\n", list);
e) 對比Comparable和Comparator
我們定義了兩個比較器 AscAgeComparator 和 DescAgeComparator，來分別對Person進行 升序 和 降低 排序。
e.1) AscAgeComparator比較器
它是將Person按照age進行升序排序。代碼如下：
/**
* @desc AscAgeComparator比較器
* 它是“Person的age的升序比較器”
*/
private static class AscAgeComparator implements Comparator<Person> {
@Override
public int compare(Person p1, Person p2) {
return p1.getAge() - p2.getAge();
}
}
e.2) DescAgeComparator比較器
它是將Person按照age進行降序排序。代碼如下：
/**
* @desc DescAgeComparator比較器
* 它是“Person的age的升序比較器”
*/
private static class DescAgeComparator implements Comparator<Person> {
@Override
public int compare(Person p1, Person p2) {
return p2.getAge() - p1.getAge();
}
}
f) 運行結果
運行程序，輸出如下：
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