Java 比较与排序 Comparator和Comparable与sort

Java 中有两个参与比较的接口Comparator和Comparable，它们名字相近，适用场景不同。

Comparable

Comparable 位于 JDK 的 java.lang 包中，它是 Java 集合框架中的一员。

Comparable接口定义

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

此接口只有一个方法 compareTo()，比较此对象与指定对象的顺序，如果该对象小于、等于或大于指定对象，则分别返回负整数、零或正整数。

Comparable 示例

定义了一个人类 Person，我们一般用的人的年龄 age 来比较大小。实现 Comparable 接口以后，重写了 compareTo() 方法。

public class Person implements Comparable<Person>{

    private String name;

    private Integer age;

    // setters、getters

    @Override
    public int compareTo(Person p) {
        return this.age - p.getAge();
    }
}

对象之间的比较，一般是为了排序，下面构造一个简单的列表，并对其排序。

private static void comparePerson(){
    Person person1 = new Person();
    person1.setAge(22);
    person1.setName("Tom");

    Person person2 = new Person();
    person2.setAge(33);
    person2.setName("Jerry");

    Person person3 = new Person();
    person3.setAge(6);
    person3.setName("Baby");

    List<Person> people = new ArrayList<>();
    people.add(person1);
    people.add(person2);
    people.add(person3);

    System.out.println("排序前    " + people);
    Collections.sort(people);
    System.out.println("排序后    " + people);
    Collections.reverse(people);
    System.out.println("反向排序后 " + people);
}

Comparator

Comparator 接口位于 java.util 包中，它也是 Java 集合框架中的一员。

Comparator 接口定义

@FunctionalInterface
public interface Comparator<T> {

    int compare(T o1, T o2);
}

该接口多个方法，许多方法在 JAVA8 加入，并且已经实现了（default 默认实现）。compare(T o1, T o2) 是比较o1和o2的大小。o1比o2小，返回负数；意味着o1等于o2，返回零；o1大于o2，返回正数。

Comparator 示例

创建一个动物类 Animal，与常见的 Java 对象没有区别。

public class Animal {

    private String name;

    /**
     * 体重
     */
    private Integer weight;

    // setters、getters
}

动物之间可以通过体重来比较大小，因此，我们通过一个比较器来实现动物间的大小比较。

public class AnimalComparator implements Comparator<Animal> {
    @Override
    public int compare(Animal o1, Animal o2) {
        return o1.getWeight() - o2.getWeight();
    }
}

private static void compareAnimal(){
    Animal dog = new Animal();
    dog.setName("狗");
    dog.setWeight(10);

    Animal chicken = new Animal();
    chicken.setName("鸡");
    chicken.setWeight(2);

    Animal pig = new Animal();
    pig.setName("猪");
    pig.setWeight(60);

    List<Animal> animals = new ArrayList<>();
    animals.add(dog);
    animals.add(chicken);
    animals.add(pig);

    System.out.println("排序前    " + animals);
    animals.sort(new AnimalComparator());
    System.out.println("排序后    " + animals);
    Collections.reverse(animals);
    System.out.println("反向排序后 " + animals);
}

Comparator和Comparable 区别

• Comparable相当于内部比较器，而Comparator相当于外部比较器。Comparable是在集合内部定义的方法实现的排序，Comparator是在集合外部实现的排序。
• 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，可以使用Collections.sort或Arrays.sort进行自动排序。而Comparator是比较器，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。
• 两种方法各有优劣， 用 Comparable 简单， 只要实现Comparable接口的对象直接就成为一个可以比较的对象，但是需要修改源代码。 用Comparator 的好处是不需要修改源代码， 而是另外实现一个比较器， 当某个自定义的对象需要作比较的时候，把比较器和对象一起传递过去就可以比大小了， 并且在 Comparator 里面用户可以自己实现复杂的可以通用的逻辑，使其可以匹配一些比较简单的对象，那样就可以节省很多重复劳动了。
• Comparator 可以看成一种算法的实现，将算法和数据分离，Comparator也可以在下面两种环境下使用：类的设计师没有考虑到比较问题而没有实现 Comparable，可以通过Comparator来实现排序而不必改变对象本身；可以使用多种排序标准，比如升序、降序等。