Java数据结构Java对象的比较

Posted 2022-01-04 敲代码的布莱恩特

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【Java数据结构】Java对象的比较

• 🎄元素比较
• • 🛸基本类型的比较
  • 🛸对象的比较
• 🎄对象如何进行比较
• • 🛸覆写基类的equal
  • 🛸基于Comparble接口类的比较
  • 🛸基于比较器的比较
  • 🛸三种比较方式对比
• 🎄集合框架中PriorityQueue(优先级队列)的比较方式

🎄元素比较

🛸基本类型的比较

在Java中，基本类型的对象可以直接比较大小

public class TestCompare  
  public static void main(String[] args) 
     int a = 10;
     int b = 20;
     System.out.println(a > b); 
     System.out.println(a < b); 
     System.out.println(a == b);
     char c1 = 'A'; char c2 = 'B';
     System.out.println(c1 > c2);
     System.out.println(c1 < c2);
     System.out.println(c1 == c2);
     boolean b1 = true; boolean b2 = false; 
     System.out.println(b1 == b2); 
     System.out.println(b1 != b2); 
    

🛸对象的比较

先来看一段代码

class Card 
    public int rank; // 数值 
    public String suit; // 花色 

    public Card(int rank, String suit) 
        this.rank = rank;
        this.suit = suit;
    


public class TestPriorityQueue 
    public static void main(String[] args) 
        Card c1 = new Card(1, "♠");
        Card c2 = new Card(2, "♠");
        Card c3 = c1;
        
        //System.out.println(c1 > c2); // 编译报错 
        System.out.println(c1 == c2);
        // 编译成功 ----> 打印false，因为c1和c2指向的是不同对象 

        //System.out.println(c1 < c2); // 编译报错 
        System.out.println(c1 == c3);
        // 编译成功 ----> 打印true，因为c1和c3指向的是同一个对象 
    

c1、c2和c3分别是Card类型的引用变量，上述代码在比较编译时：

• c1 > c2 编译失败
• c1== c2 编译成功
• c1 < c2 编译失败

从编译结果可以看出，Java中引用类型的变量不能直接按照 > 或者 < 方式进行比较。

那为什么== 可以比较？
因为：对于用户实现自定义类型，都默认继承自Object类，而Object类中提供了equal方法，而 equal方法 在不覆写的情况下，默认用的就是 ==

该方法的比较规则是：
没有比较引用变量引用对象的内容，而是直接比较引用变量的地址

但有些情况下用equals方法来比较就不符合题意。需要进行覆写，修改成我们所需要的比较方法

🎄对象如何进行比较

有些情况下，需要比较的是对象中的内容，比如：

• 向优先级队列中插入某个对象时，需要堆按照对象中内容来调整堆，那该如何处理呢？

以下提供三种比较对象的方式

🛸覆写基类的equal

public class Card 
    public int rank; // 数值
    public String suit; // 花色
    public Card(int rank, String suit) 
        this.rank = rank; this.suit = suit;
    
    @Override public boolean equals(Object o) 
        // 自己和自己比较
        if (this == o) 
            return true;
        
        // o如果是null对象，或者o不是Card的子类
        if (o == null || !(o instanceof Card)) 
            return false;
        // 注意基本类型可以直接比较，但引用类型最好调用其equal方法
        Card c = (Card)o;
        return rank == c.rank && suit.equals(c.suit);
    

注意： 一般覆写 equals 的套路就是上面演示的

1. 如果指向同一个对象，返回 true
2. 如果传入的为 null，返回 false
3. 如果传入的对象类型不是 Card，返回 false
4. 按照类的实现目标完成比较，例如这里只要花色和数值一样，就认为是相同的牌
5. 注意下调用其他引用类型的比较也需要 equals，例如这里的 suit 的比较

覆写基类equal的方式虽然可以比较，但缺陷是：equal只能按照相等进行比较，不能按照大于、小于的方式进行比较。

🛸基于Comparble接口类的比较

Comparble是JDK提供的泛型的比较接口类，源码实现具体如下：

对用用户自定义类型，如果要想按照大小与方式进行比较时：在定义类时，实现Comparble接口即可，然后在类中重写compareTo方法。

public class Card implements Comparable<Card> 
    public int rank;    // 数值 
    public String suit; // 花色 

    public Card(int rank, String suit) 
        this.rank = rank;
        this.suit = suit;
    

    // 根据数值比较，不管花色 
    // 这里我们认为 null 是最小的 
    @Override
    public int compareTo(Card o) 
        if (o == null) 
            return 1;
        
        return rank - o.rank;
    

    public static void main(String[] args) 
        Card p = new Card(1, "♠");
        Card q = new Card(2, "♠");
        Card o = new Card(1, "♠");
        System.out.println(p.compareTo(o));
        // == 0，表示牌相等 System.out.println(p.compareTo(q));
        // < 0，表示 p 比较小 System.out.println(q.compareTo(p));
        // > 0，表示 q 比较大
    

Compareble是java.lang中的接口类，可以直接使用

🛸基于比较器的比较

Comparator接口源码如下：

按照比较器方式进行比较，具体步骤如下：

1. 用户自定义比较器类，实现Comparator接口

class CardComparator implements Comparator<Card> 
    // 根据数值比较，不管花色 
    // 这里我们认为 null 是最小的
    ********************
    //覆写代码区
    ********************

注意：区分Comparable和Comparator。

2. 覆写Comparator中的compare方法

@Override
    public int compare(Card o1, Card o2) 
        if (o1 == o2) 
            return 0;
        
        if (o1 == null) 
            return -1;
        
        if (o2 == null) 
            return 1;
        
        return o1.rank - o2.rank;
    

3. 调用自定义的比较器

public static void main(String[] args)
        Card p = new Card(1, "♠");
        Card q = new Card(2, "♠");
        Card o = new Card(1, "♠"); // 定义比较器对象 
        CardComparator cmptor = new CardComparator();
        // 使用比较器对象进行比较 
        System.out.println(cmptor.compare(p, o)); // == 0，表示牌相等 
        System.out.println(cmptor.compare(p, q)); // < 0，表示 p 比较小 
        System.out.println(cmptor.compare(q, p)); // > 0，表示 q 比较大
    

注意：Comparator是java.util 包中的泛型接口类，使用时必须导入对应的包。

🛸三种比较方式对比

覆写的方法	说明
Object.equals	因为所有类都是继承自 Object 的，所以直接覆写即可，不过只能比较相等与否
Comparable.compareTo	需要手动实现接口，侵入性比较强，但一旦实现，每次用该类都有顺序，属于内部顺序
Comparator.compare	需要实现一个比较器对象，对待比较类的侵入性弱，但对算法代码实现侵入性强

🎄集合框架中PriorityQueue(优先级队列)的比较方式

集合框架中的PriorityQueue底层使用堆结构，因此其内部的元素必须要能够比大小，PriorityQueue采用了：Comparble和Comparator两种方式。

1. Comparble是默认的内部比较方式，如果用户插入自定义类型对象时，该类对象必须要实现Comparble接口，并覆写compareTo方法
2. 用户也可以选择使用比较器对象，如果用户插入自定义类型对象时，必须要提供一个比较器类，让该类实现Comparator接口并覆写compare方法。

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