Java集合相关学习——元素排序两大接口Comparable和Comparator的应用及区别

Posted 2022-08-01 张起灵-小哥

1.引出话题

在 Java 语言中，Comparable 和 Comparator 都是用来进行元素排序的，但二者有着本质的区别。

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2.Comparable

Comparable 接口只有一个方法 compareTo，实现 Comparable 接口并重写 compareTo 方法就可以实现某个类的排序了，它支持 Collections.sort 和 Arrays.sort 的排序。

Comparable 的使用是在自定义对象的类中实现 Comparable 接口，并重写 compareTo 方法来实现自定义排序规则的，compareTo 方法接收的参数 p 是要对比的对象，排序规则是用当前对象和要对比的对象进行比较，然后返回一个 int 类型的值。正序从小到大的排序规则是：使用当前的对象值减去要对比对象的值；而倒序从大到小的排序规则刚好相反：是用对比对象的值减去当前对象的值。

具体实现代码如下：

import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;

import java.util.*;
import java.util.Map;

/**
 *
 */
class Man implements Comparable<Man> 
    private Integer id;
    private String name;
    private Integer age;

    public Man(Integer id, String name, Integer age) 
        this.id = id;
        this.name = name;
        this.age = age;
    

    public Integer getId() 
        return id;
    

    public void setId(Integer id) 
        this.id = id;
    

    public String getName() 
        return name;
    

    public void setName(String name) 
        this.name = name;
    

    public Integer getAge() 
        return age;
    

    public void setAge(Integer age) 
        this.age = age;
    

    @Override
    public int compareTo(Man m) 
        return m.getAge() - this.getAge();
    

    @Override
    public String toString() 
        return "Man" +
                "id=" + id +
                ", name='" + name + '\\'' +
                ", age=" + age +
                '';
    


public class ComparableTest 
    public static void main(String[] args) 
        List<Man> list = new ArrayList<>();
        list.add(new Man(1, "张起灵", 18));
        list.add(new Man(2, "小哥", 22));
        list.add(new Man(3, "闷油瓶", 20));
        Collections.sort(list);
        list.forEach(System.out::println);
    

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3.Comparator

Comparator 和 Comparable 的排序方法是不同的，Comparable 排序的方法是 compareTo，而 Comparator 排序的方法是 compare，具体实现代码如下：

import java.util.*;
import java.util.Map;

/**
 *
 */
class Man2 implements Comparable<Man> 
    private String name;
    private Integer age;

    public Man2(String name, Integer age) 
        this.name = name;
        this.age = age;
    

    public String getName() 
        return name;
    

    public void setName(String name) 
        this.name = name;
    

    public Integer getAge() 
        return age;
    

    public void setAge(Integer age) 
        this.age = age;
    

    @Override
    public int compareTo(Man m) 
        return m.getAge() - this.getAge();
    

    @Override
    public String toString() 
        return "Man2" +
                "name='" + name + '\\'' +
                ", age=" + age +
                '';
    


public class ComparatorTest 
    private static Map<Integer, Man2> sortMap(Map<Integer, Man2> map) 
        //首先拿到 map 的键值对集合
        Set<Map.Entry<Integer, Man2>> entrySet = map.entrySet();
        //将 set 集合转为 List 集合，原因：为了使用工具类的排序方法
        List<Map.Entry<Integer, Man2>> list = new ArrayList<>(entrySet);
        //使用 Collections 集合工具类对 list 进行排序，排序规则使用匿名内部类来实现
        Collections.sort(list, new Comparator<Map.Entry<Integer, Man2>>() 
            @Override
            public int compare(Map.Entry<Integer, Man2> o1, Map.Entry<Integer, Man2> o2) 
                //自定义按照年龄的降序排序
                return o2.getValue().getAge() - o1.getValue().getAge();
            
        );
        //创建一个新的有序的Map集合
        Map<Integer, Man2> linkedHashMap = new LinkedHashMap<>();
        //将 List 中的数据存储在 LinkedHashMap 中
        list.forEach(m -> 
            linkedHashMap.put(m.getKey(), m.getValue());
        );
        return linkedHashMap;
    

    public static void main(String[] args) 
        Map<Integer, Man2> map = new HashMap<>();
        map.put(1, new Man2("张起灵", 18));
        map.put(2, new Man2("小哥", 22));
        map.put(3, new Man2("闷油瓶", 20));
        System.out.println("排序之前的map集合为：\\n" + map);
        System.out.println("-------------------------------");
        Map<Integer, Man2> sortMap = sortMap(map);
        System.out.println("排序之后的map集合为：\\n" + sortMap);
    

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4.对比二者

通过上面示例的实现代码我们可以看出，使用 Comparable 必须要修改原有的类，也就是你要排序那个类，就要在那个中实现 Comparable 接口并重写 compareTo 方法，所以 Comparable 更像是“对内”进行排序的接口。

而 Comparator 的使用则不相同，Comparator 无需修改原有类。也就是在最极端情况下，即使 Person 类是第三方提供的，我们依然可以通过创建新的自定义比较器 Comparator，来实现对第三方类 Person 的排序功能。也就是说通过 Comparator 接口可以实现和原有类的解耦，在不修改原有类的情况下实现排序功能，所以 Comparator 可以看作是“对外”提供排序的接口。

Comparable 和 Comparator 都是用来实现元素排序的，它们二者的区别如下：

• Comparable 是“比较”的意思，而 Comparator 是“比较器”的意思；

• Comparable 是通过重写 compareTo 方法实现排序的，而 Comparator 是通过重写 compare 方法实现排序的；

• Comparable 必须由自定义类内部实现排序方法，而 Comparator 是外部定义并实现排序的。

所以用一句话总结二者的区别：Comparable 可以看作是“对内”进行排序接口，而 Comparator 是“对外”进行排序的接口。