面试官:元素排序Comparable和Comparator有什么区别?
作者 |?磊哥
來源 | Java面試真題解析(ID:aimianshi666)
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本文已收錄《Java常見面試題》系列,Git開源地址:https://gitee.com/mydb/interview
在 Java 語言中,Comparable 和 Comparator 都是用來進行元素排序的,但二者有著本質(zhì)的區(qū)別。它們兩也是常見的面試題,所以今天我們一起來盤它。
1.字面含義不同
我們先從二者的字面含義來理解它,Comparable 翻譯為中文是“比較”的意思,而 Comparator 是“比較器”的意思。Comparable 是以 -able 結尾的,表示它自身具備著某種能力,而 Comparator 是以 -or 結尾,表示自身是比較的參與者,這是從字面含義先來理解二者的不同。
2.用法不同
二者都是頂級的接口,但擁有的方法和用法是不同的,下面我們分別來看。
2.1 Comparable
Comparable 接口只有一個方法 compareTo,實現(xiàn) Comparable 接口并重寫 compareTo 方法就可以實現(xiàn)某個類的排序了,它支持 Collections.sort 和 Arrays.sort 的排序。
在我們沒有使用 Comparable 時,程序的執(zhí)行是這樣的:
import?lombok.Getter; import?lombok.Setter; import?lombok.ToString;import?java.util.ArrayList; import?java.util.List;public?class?ComparableExample?{public?static?void?main(String[]?args)?{//?創(chuàng)建對象Person?p1?=?new?Person(1,?18,?"Java");Person?p2?=?new?Person(2,?22,?"MySQL");Person?p3?=?new?Person(3,?6,?"Redis");//?添加到集合List<Person>?list?=?new?ArrayList<>();list.add(p1);list.add(p2);list.add(p3);//?打印集合信息list.forEach(p?->?System.out.println(p.getName()?+":"?+?p.getAge()));} }//?以下?set/get/toString?都使用的是?lombok?提供的注解 @Getter? @Setter @ToString class?Person?{private?int?id;private?int?age;private?String?name;public?Person(int?id,?int?age,?String?name)?{this.id?=?id;this.age?=?age;this.name?=?name;} }程序執(zhí)行結果如下:從上圖可以看出,當自定義類 Person 沒有實現(xiàn) Comparable 時,List 集合是沒有排序的,只能以元素的插入順序作為輸出的順序。
然而這個時候,老板有一個需求:需要根據(jù) Person 對象的年齡 age 屬性進行倒序,也就是根據(jù) age 屬性從大到小進行排序,這個時候就可以請出,我們本文的主角:Comparable 出場了。
Comparable 的使用是在自定義對象的類中實現(xiàn) Comparable 接口,并重寫 compareTo 方法來實現(xiàn)自定義排序規(guī)則的,具體實現(xiàn)代碼如下:
import?lombok.Getter; import?lombok.Setter; import?lombok.ToString;import?java.util.ArrayList; import?java.util.Collections; import?java.util.List;public?class?ComparableExample?{public?static?void?main(String[]?args)?{//?創(chuàng)建對象Person?p1?=?new?Person(1,?18,?"Java");Person?p2?=?new?Person(2,?22,?"MySQL");Person?p3?=?new?Person(3,?6,?"Redis");//?添加對象到集合List<Person>?list?=?new?ArrayList<>();list.add(p1);list.add(p2);list.add(p3);//?進行排序操作(根據(jù)?Person?類中?compareTo?中定義的排序規(guī)則)Collections.sort(list);//?輸出集合中的順序list.forEach(p?->?System.out.println(p.getName()?+":"?+?p.getAge()));} } //??以下?set/get/toString?都使用的是?lombok?提供的注解實現(xiàn)的 @Getter @Setter @ToString static?class?Person?implements?Comparable<Person>?{private?int?id;private?int?age;private?String?name;public?Person(int?id,?int?age,?String?name)?{this.id?=?id;this.age?=?age;this.name?=?name;}@Overridepublic?int?compareTo(Person?p)?{return?p.getAge()?-?this.getAge();} }程序的執(zhí)行結果如下圖所示:
compareTo 排序方法說明
compareTo 方法接收的參數(shù) p 是要對比的對象,排序規(guī)則是用當前對象和要對比的對象進行比較,然后返回一個 int 類型的值。正序從小到大的排序規(guī)則是:使用當前的對象值減去要對比對象的值;而倒序從大到小的排序規(guī)則剛好相反:是用對比對象的值減去當前對象的值。
注意事項:如果自定義對象沒有實現(xiàn) Comparable 接口,那么它是不能使用 Collections.sort 方法進行排序的,編譯器會提示如下錯誤:
2.2 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,具體實現(xiàn)代碼如下:
import?lombok.Getter; import?lombok.Setter;import?java.util.ArrayList; import?java.util.Collections; import?java.util.Comparator; import?java.util.List;public?class?ComparatorExample?{public?static?void?main(String[]?args)?{//?創(chuàng)建對象Person?p1?=?new?Person(1,?18,?"Java");Person?p2?=?new?Person(2,?22,?"MySQL");Person?p3?=?new?Person(3,?6,?"Redis");//?添加對象到集合List<Person>?list?=?new?ArrayList<>();list.add(p1);list.add(p2);list.add(p3);//?進行排序操作(根據(jù)?PersonComparator?中定義的排序規(guī)則)Collections.sort(list,?new?PersonComparator());//?輸出集合中的順序list.forEach(p?->?System.out.println(p.getName()?+":"?+?p.getAge()));} } /***?用于?Person?類的比較器*/ class?PersonComparator?implements?Comparator<Person>?{@Overridepublic?int?compare(Person?p1,?Person?p2)?{return?p2.getAge()?-?p1.getAge();} } @Getter @Setter class?Person?{private?int?id;private?int?age;private?String?name;public?Person(int?id,?int?age,?String?name)?{this.id?=?id;this.age?=?age;} }程序的執(zhí)行結果如下圖所示:
擴展:Comparator 匿名類
Comparator 除了可以通過創(chuàng)建自定義比較器外,還可以通過匿名類的方式,更快速、便捷的完成自定義比較器的功能,具體的代碼實現(xiàn)如下:
import?lombok.Getter; import?lombok.Setter;import?java.util.ArrayList; import?java.util.Comparator; import?java.util.List;public?class?ComparatorExample?{public?static?void?main(String[]?args)?{//?構建并添加數(shù)據(jù)List<Person>?list?=?new?ArrayList<>();list.add(new?Person(1,?18,?"Java"));list.add(new?Person(2,?20,?"MySQL"));list.add(new?Person(3,?6,?"Redis"));//?使用?Comparator?匿名類的方式進行排序list.sort(new?Comparator<Person>()?{@Overridepublic?int?compare(Person?p1,?Person?p2)?{return?p2.getAge()?-?p1.getAge();}});//?打印集合數(shù)據(jù)list.forEach(p?->?System.out.println(p.getName()?+":"?+?p.getAge()));} }@Getter @Setter static?class?Person?{private?int?id;private?int?age;private?String?name;public?Person(int?id,?int?age,?String?name)?{this.id?=?id;this.age?=?age;this.name?=?name;} }程序的執(zhí)行結果如下圖所示:
3.使用的場景不同
通過上面示例的實現(xiàn)代碼我們可以看出,使用 Comparable 必須要修改原有的類,也就是你要排序那個類,就要在那個中實現(xiàn) Comparable 接口并重寫 compareTo 方法,所以 Comparable 更像是“對內(nèi)”進行排序的接口。
而 Comparator 的使用則不相同,Comparator 無需修改原有類。也就是在最極端情況下,即使 Person 類是第三方提供的,我們依然可以通過創(chuàng)建新的自定義比較器 Comparator,來實現(xiàn)對第三方類 Person 的排序功能。也就是說通過 Comparator 接口可以實現(xiàn)和原有類的解耦,在不修改原有類的情況下實現(xiàn)排序功能,所以 Comparator 可以看作是“對外”提供排序的接口。
總結
Comparable 和 Comparator 都是用來實現(xiàn)元素排序的,它們二者的區(qū)別如下:
Comparable 是“比較”的意思,而 Comparator 是“比較器”的意思;
Comparable 是通過重寫 compareTo 方法實現(xiàn)排序的,而 Comparator 是通過重寫 compare 方法實現(xiàn)排序的;
Comparable 必須由自定義類內(nèi)部實現(xiàn)排序方法,而 Comparator 是外部定義并實現(xiàn)排序的。
所以用一句話總結二者的區(qū)別:Comparable 可以看作是“對內(nèi)”進行排序接口,而 Comparator 是“對外”進行排序的接口。
是非審之于己,毀譽聽之于人,得失安之于數(shù)。
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總結
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