比较器(Comparable和Comparator)、自然排序、定制排序

最新推荐文章于 2022-03-29 08:00:00 发布

扬帆向海

最新推荐文章于 2022-03-29 08:00:00 发布

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分类专栏： Java 文章标签： Comparable Comparator Sort 排序比较器

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写在前面：我是「扬帆向海」，这个昵称来源于我的名字以及女朋友的名字。我热爱技术、热爱开源、热爱编程。技术是开源的、知识是共享的。

这博客是对自己学习的一点点总结及记录，如果您对 Java、算法感兴趣，可以关注我的动态，我们一起学习。

用知识改变命运，让我们的家人过上更好的生活。

比如Integer，double等基本类型数据，Java可以对他们进行比较排序，但是在 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。

一、java中的sort()方法

在java.util.Collections类中有个sort()方法，主要是用来给数组排序

public class CompareTest1 {
    @Test
    public void test() {
        String[] arr = new String[]{"AA", "SS", "FF", "OO", "EE", "HH"};
        System.out.println("排序之前： " + Arrays.toString(arr));
        Arrays.sort(arr);
        System.out.println("排序之后： " + Arrays.toString(arr));
    }
}

代码执行结果：

排序之前： [AA, SS, FF, OO, EE, HH]
排序之后： [AA, EE, FF, HH, OO, SS]

需求：商场有一批水果，对水果的价格进行排序

水果类：

public class Fruit {
    private String name;
    private double price;

    public Fruit() {
    }

    public Fruit(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 "Fruit{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", price=" + price +
                '}';
    }
}

测试类：

public class CompareTest2 {
    @Test
    public void test() {
        Fruit[] arr = new Fruit[5];
        arr[0] = new Fruit("apple", 18);
        arr[1] = new Fruit("pear", 6);
        arr[2] = new Fruit("banana", 14);
        arr[3] = new Fruit("watermelon", 26);
        arr[4] = new Fruit("tomato", 6);
        System.out.println("排序之前： " + Arrays.toString(arr));
        // 排序
        Arrays.sort(arr);
        System.out.println("排序之后： " + Arrays.toString(arr));
    }
}

程序将会报错：

java.lang.ClassCastException: xxx.Fruit cannot be cast to java.lang.Comparable

报错原因：类型转换错误。

为了解决这个错误，对象之间的排序将用到比较器。

Java 实现对象排序的方式有两种：

自然排序： java.lang.Comparable

定制排序： java.util.Comparator

二、自然排序：Comparable

1.自然排序的定义

Comparable 接口强行对实现它的每个类的对象进行整体排序

2.实现过程

实现 Comparable接口的类必须实现 compareTo(Object obj) 方法，两个对象通过 compareTo方法的返回值来比较大小。
① 如果当前对象 this 大于形参对象 obj 则返回正整数；
② 如果当前对象 this 小于形参对象 obj则返回负整数；
③ 如果当前对象 this 等于形参对象 obj 则返回零。
实现 Comparable接口的对象列表（和数组）可以通过 Collections.sort 或 Arrays.sort 进行自动排序。
实现此接口的对象可以用作有序映射中的键或有序集合中的集合，无需指定比较器

为了解决类型转换错误，在水果类里面实现Comparable接口。

3.示例代码

水果类：

public class Fruit implements Comparable<Fruit> {
    private String name;
    private double price;

    public Fruit() {
    }

    public Fruit(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 "Fruit{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", price=" + price +
                '}';
    }

    // 水果价格从低到高进行排序，若价格相同则按水果名称从高到低排序
    @Override
    public int compareTo(Fruit fruit) {
        if (this.price > fruit.price) {
            return 1;
        } else if (this.price < fruit.price) {
            return -1;
        } else {
            // this.name.compareTo(fruit.name) 按名称从低到高，前面加负号，表示相反
            return -this.name.compareTo(fruit.name);
        }
    }
}

注：测试类代码同Test2
代码执行结果：

排序之前： [Fruit{name='apple', price=18.0}, Fruit{name='pear', price=6.0}, Fruit{name='banana', price=14.0}, Fruit{name='watermelon', price=26.0}, Fruit{name='tomato', price=6.0}]
排序之后： [Fruit{name='tomato', price=6.0}, Fruit{name='pear', price=6.0}, Fruit{name='banana', price=14.0}, Fruit{name='apple', price=18.0}, Fruit{name='watermelon', price=26.0}]

三、定制排序：Comparator

在实际开发中，遇到当元素的类型实现了Comparable 接口，但是它的排序方式不适合当前的操作；或者根本没有实现Comparable
接口，而又不方便修改代码。那么可以考虑使用 Comparator 的对象进行排序。

1.实现过程

定义一个比较器对象；
重写 compare(Object o1,Object o2) 方法，比较 o1 和 o2 的大小：
① 如果方法返回正整数，则表示 o1 大于 o2 ；
② 如果方法返回 0 ，表示相等；
③ 如果方法返回负整数，表示o1 小于 o2 。

可以将 Comparator 传递给 sort 方法，从而允许在排序顺序上实现精确控制。

2.示例代码

public class CompareTest3 {
    /**
     * 按字符从大到小进行排序
     */
    @Test
    public void test() {
        String[] arr = new String[]{"AA", "CC", "KK", "MM", "GG", "FF", "DD"};
        System.out.println("原来的字符串： " + Arrays.toString(arr));
        Arrays.sort(arr, new Comparator<String>() {
            @Override
            public int compare(String o1, String o2) {
                return -o1.compareTo(o2);
            }
        });
        System.out.println("按字符从大到小排序后的字符串： " + Arrays.toString(arr));
    }
}

代码执行结果：

原来的字符串： [AA, CC, KK, MM, GG, FF, DD]
按字符从大到小排序后的字符串： [MM, KK, GG, FF, DD, CC, AA]

对水果的价格进行排序

注：水果类同前，节省篇幅，在此不再重复。

public class CompareTest4 {
    @Test
    public void test() {
        Fruit[] arr = new Fruit[5];
        arr[0] = new Fruit("apple", 18);
        arr[1] = new Fruit("pear", 6);
        arr[2] = new Fruit("banana", 14);
        arr[3] = new Fruit("watermelon", 26);
        arr[4] = new Fruit("watermelon", 6);
        System.out.println("排序之前： " + Arrays.toString(arr));

        Arrays.sort(arr, new Comparator<Fruit>() {
            // 按照水果名称从低到高排序,若名称相同则按照价格从高到低排序
            @Override
            public int compare(Fruit o1, Fruit o2) {
                if (o1.getName().equals(o2.getName())) {
                    return -Double.compare(o1.getPrice(), o2.getPrice());
                } else {
                    return o1.getName().compareTo(o2.getName());
                }
            }
        });
        System.out.println("排序之后： " + Arrays.toString(arr));
    }
}

代码执行结果：

排序之前： [Fruit{name='apple', price=18.0}, Fruit{name='pear', price=6.0}, Fruit{name='banana', price=14.0}, Fruit{name='watermelon', price=26.0}, Fruit{name='watermelon', price=6.0}]
排序之后： [Fruit{name='apple', price=18.0}, Fruit{name='banana', price=14.0}, Fruit{name='pear', price=6.0}, Fruit{name='watermelon', price=26.0}, Fruit{name='watermelon', price=6.0}]

当定制排序和自然排序同时存在时，最终的排序结果是按照定制排序进行排序的。

上一篇聊聊 StringBuffer 与 StringBuilder

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比较器(Comparable和Comparator)、自然排序、定制排序

比如Integer，double等基本类型数据，Java可以对他们进行比较排序，但是在 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。这篇博客对比较器进行了详细的说明并配有完整的代码实现。
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