关于Comparable和Comparator
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关于Comparable和Comparator
taole 发表于8个月前
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来自jdk API1.8版本的解释:

首先看到Comparable是Java.lang下的接口。

Comparator是java.util下的接口。

1.关于Comparable

public interface Comparable<T>

此接口强行对实现它的每个类的对象进行整体排序。这种排序被称为类的自然排序,类的 compareTo 方法被称为它的自然比较方法

实现此接口的对象列表(和数组)可以通过 Collections.sort(和 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元素,无需指定比较器

对于类 C 的每一个 e1 和 e2 来说,当且仅当 e1.compareTo(e2) == 0 与 e1.equals(e2) 具有相同的 boolean 值时,类 C 的自然排序才叫做与 equals 一致。注意,null 不是任何类的实例,即使 e.equals(null) 返回 false,e.compareTo(null) 也将抛出 NullPointerException。

建议(虽然不是必需的)最好使自然排序与 equals 一致。这是因为在使用自然排序与 equals 不一致的元素(或键)时,没有显式比较器的有序集合(和有序映射表)行为表现“怪异”。尤其是,这样的有序集合(或有序映射表)违背了根据 equals 方法定义的集合(或映射表)的常规协定。

例如,如果将两个键 a 和 b 添加到没有使用显式比较器的有序集合中,使 (!a.equals(b) && a.compareTo(b) == 0),那么第二个 add 操作将返回 false(有序集合的大小没有增加),因为从有序集合的角度来看,a 和 b 是相等的。

实际上,所有实现 Comparable 的 Java 核心类都具有与 equals 一致的自然排序。java.math.BigDecimal 是个例外,它的自然排序将值相等但精确度不同的 BigDecimal 对象(比如 4.0 和 4.00)视为相等。

从数学上讲,定义给定类 C 上自然排序的关系式 如下:

{(x, y)|x.compareTo(y) <= 0}。

整体排序的 是:

{(x, y)|x.compareTo(y) == 0}。

它直接遵循 compareTo 的协定,商是 C 的等价关系,自然排序是 C 的整体排序。当说到类的自然排序与 equals 一致 时,是指自然排序的商是由类的 equals(Object) 方法定义的等价关系。

{(x, y)|x.equals(y)}。

方法一 int compareTo(T o)

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。

实现类必须确保对于所有的 x 和 y 都存在 sgn(x.compareTo(y)) == -sgn(y.compareTo(x)) 的关系。(这意味着如果 y.compareTo(x) 抛出一个异常,则 x.compareTo(y) 也要抛出一个异常。)

实现类还必须确保关系是可传递的:(x.compareTo(y)>0 && y.compareTo(z)>0) 意味着 x.compareTo(z)>0。

最后,实现者必须确保 x.compareTo(y)==0 意味着对于所有的 z,都存在 sgn(x.compareTo(z)) == sgn(y.compareTo(z))。 强烈推荐 (x.compareTo(y)==0) == (x.equals(y)) 这种做法,但并不是 严格要求这样做。一般来说,任何实现 Comparable 接口和违背此条件的类都应该清楚地指出这一事实。推荐如此阐述:“注意:此类具有与 equals 不一致的自然排序。”

在前面的描述中,符号 sgn(expression) 指定 signum 数学函数,该函数根据 expression 的值是负数、零还是正数,分别返回 -1、0 或 1 中的一个值。

参数:

o - 要比较的对象。

返回:

负整数、零或正整数,根据此对象是小于、等于还是大于指定对象。

抛出:

ClassCastException - 如果指定对象的类型不允许它与此对象进行比较。

用代码表示如下:

package java.lang;
import java.util.*;

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

2.关于Comparator

public interface Comparator<T>

强行对某个对象 collection 进行整体排序 的比较函数。可以将 Comparator 传递给 sort 方法(如 Collections.sortArrays.sort),从而允许在排序顺序上实现精确控制。还可以使用 Comparator 来控制某些数据结构(如有序 set有序映射)的顺序,或者为那些没有自然顺序的对象 collection 提供排序。

当且仅当对于一组元素 S 中的每个 e1 和 e2 而言,c.compare(e1, e2)==0 与 e1.equals(e2) 具有相等的布尔值时,Comparator c 强行对 S 进行的排序才叫做与 equals 一致 的排序。

当使用具有与 equals 不一致的强行排序能力的 Comparator 对有序 set(或有序映射)进行排序时,应该小心谨慎。假定一个带显式 Comparator c 的有序 set(或有序映射)与从 set S 中抽取出来的元素(或键)一起使用。如果 c 强行对 S 进行的排序是与 equals 不一致的,那么有序 set(或有序映射)将是行为“怪异的”。尤其是有序 set(或有序映射)将违背根据 equals 所定义的 set(或映射)的常规协定。

例如,假定使用 Comparator c 将满足 (a.equals(b) && c.compare(a, b) != 0) 的两个元素 ab 添加到一个空 TreeSet 中,则第二个 add 操作将返回 true(树 set 的大小将会增加),因为从树 set 的角度来看,ab 是不相等的,即使这与 Set.add 方法的规范相反。

注:通常来说,让 Comparator 也实现 java.io.Serializable 是一个好主意,因为它们在可序列化的数据结构(像 TreeSetTreeMap)中可用作排序方法。为了成功地序列化数据结构,Comparator(如果已提供)必须实现 Serializable。

在算术上,定义给定 Comparator c 对给定对象 set S 实施强行排序关系式 为:

{(x, y) such that c.compare(x, y) <= 0}.

此整体排序的商 (quotient) 为:

{(x, y) such that c.compare(x, y) == 0}.

它直接遵循 compare 的协定,商是 S 上的等价关系,强行排序是 S 上的整体排序。当我们说 c 强行对 S 的排序是与 equals 一致 的时,意思是说排序的商是对象的 equals(Object) 方法所定义的等价关系:

{(x, y) such that x.equals(y)}.

方法一

int compare(T o1, T o2)

比较用来排序的两个参数。根据第一个参数小于、等于或大于第二个参数分别返回负整数、零或正整数。

在前面的描述中,符号 sgn(expression) 表示 signum 数学函数,根据 expression 的值为负数、0 还是正数,该函数分别返回 -1、0 或 1。

实现程序必须确保对于所有的 x 和 y 而言,都存在 sgn(compare(x, y)) == -sgn(compare(y, x))。(这意味着当且仅当 compare(y, x) 抛出异常时 compare(x, y) 才必须抛出异常。)

实现程序还必须确保关系是可传递的:((compare(x, y)>0) && (compare(y, z)>0)) 意味着 compare(x, z)>0。

最后,实现程序必须确保 compare(x, y)==0 意味着对于所有的 z 而言,都存在 sgn(compare(x, z))==sgn(compare(y, z))。

虽然这种情况很普遍,但并 严格要求 (compare(x, y)==0) == (x.equals(y))。一般说来,任何违背这个条件的 Comparator 都应该清楚地指出这一事实。推荐的语言是“注意:此 Comparator 强行进行与 equals 不一致的排序。”

参数:

o1 - 要比较的第一个对象。

o2 - 要比较的第二个对象。

返回:

根据第一个参数小于、等于或大于第二个参数分别返回负整数、零或正整数。

抛出:

ClassCastException - 如果参数的类型不允许此 Comparator 对它们进行比较。

方法二 equals

boolean equals(Object obj)

指示某个其他对象是否“等于”此 Comparator。此方法必须遵守 Object.equals(Object) 的常规协定。此外,仅当 指定的对象也是一个 Comparator,并且强行实施与此 Comparator 相同的排序时,此方法才返回 true。因此,comp1.equals(comp2) 意味着对于每个对象引用 o1 和 o2 而言,都存在 sgn(comp1.compare(o1, o2))==sgn(comp2.compare(o1, o2))。

注意, 重写 Object.equals(Object) 方法总是 安全的。然而,在某些情况下,重写此方法可以允许程序确定两个不同的 Comparator 是否强行实施了相同的排序,从而提高性能。

覆盖:

Object 中的 equals

参数:

obj - 要进行比较的引用对象。

返回:

仅当指定的对象也是一个 Comparator,并且强行实施与此 Comparator 相同的排序时才返回 true

三.代码如下:

package java.util;

public interface Comparator<T> {

    int compare(T o1, T o2);

    boolean equals(Object obj);
}

 

 

 

 

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