Java基础二十二（对集合元素排序比较）

对集合元素排序比较

1. 使用 Comparable 接口实现默认排序

Comparable 是 Java 中的一个接口，用于定义对象之间的排序规则。

实现了 Comparable 接口的类可以比较其对象的大小（包装类都实现了该接口），从而可以在集合类（如 TreeSet、TreeMap 等）中进行排序和查找操作。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。

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

compareTo() 方法的返回值有以下三种情况：

• 返回负整数：表示当前对象小于传入对象。
• 返回零：表示当前对象等于传入对象。
• 返回正整数：表示当前对象大于传入对象。
• T 是泛型的一种表现方式，表示一种类型。

示例1
学生类 Student 实现了 Comparable 接口，重写了 compareTo() 方法，通过比较总成绩实现对象之间的大小比较。

public class Student implements Comparable{
    private String name;
    private int math;
    private int chinese;

    public Student(String name, int math, int chinese) {
        this.name = name;
        this.math = math;
        this.chinese = chinese;
    }

    public int getMath() {
        return math;
    }

    public int getChinese() {
        return chinese;
    }

    // 获取总成绩
    public int getTotal() {
        return math + chinese;
    }

    // 根据方法重写比较器
    @Override
    public int compareTo(Object o) throws RuntimeException {
        if (o instanceof Student student) {
            if (this.getTotal() > student.getTotal()) {
                return 1;
            } else if (this.getTotal() < student.getTotal()) {
                return -1;
            }
            // 比较姓名
            return this.name.compareTo(student.name);
        }
        throw new CompareException("类型不匹配");
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", math=" + math +
                ", chinese=" + chinese +
                '}' + getTotal();
    }

    // 自定义异常
    class CompareException extends RuntimeException {
        public CompareException() {
            super();
        }

        public CompareException(String message) {
            super(message);
        }
    }
}

public class ComparableExample {
    public static void main(String[] args) {
        Student[] stus = {
                new Student("张三", 23, 90),
                new Student("李四", 24, 80),
                new Student("王五", 23, 70),
                new Student("赵六", 24, 80),
                new Student("田七", 25, 50)
        };
        sort(stus);
        for (Student student : stus) {
            System.out.println(student.toString());
        }
    }

    private static void sort(Student[] students) {
        for (int i = 0; i < students.length - 1; i++) {
            for (int j = 0; j < students.length - 1 - i; j++) {
                if (students[j].compareTo(students[j + 1]) < 0) {
                    Student studentTemp = students[j];
                    students[j] = students[j + 1];
                    students[j + 1] = studentTemp;
                }
            }
        }
    }
}

输出

Student{name='张三', math=23, chinese=90}113
Student{name='赵六', math=24, chinese=80}104
Student{name='李四', math=24, chinese=80}104
Student{name='王五', math=23, chinese=70}93
Student{name='田七', math=25, chinese=50}75

2. 使用 Comparator 接口实现比较器排序

Comparator 是 java 中的一个接口，用于定义对象之间的定制排序规则。

与 Comparable 接口不同，Comparator 接口允许在排序时使用独立于对象类的比较逻辑，因此可以在不休改对象类的情况下实现多种不同的排序方式，当使用了实现 Comparator 接口的比较器后，默认的 COmparable 比较器就不起作用了。

使用 Comparator 接口需要重写 compare() 方法，该方法的定义语法格式如下：

public interface Comparator<T> {
	int compare(T o1, T o2);
	boolean equals(Object obj);
}

示例2
按照语文成绩排序

import java.util.Arrays;
import java.util.Objects;

public class ComparableExample {
    public static void main(String[] args) {
        Student[] stus = {
                new Student("张三", 23, 90),
                new Student("李四", 24, 80),
                new Student("王五", 43, 70),
                new Student("赵六", 24, 80),
                new Student("田七", 25, 50)
        };
		// 使用 Arrsys.sort(),传入比较器，实现对多个对象比较
        ChineseComparator comparator = new ChineseComparator();
        Arrays.sort(stus, comparator);
        for (Student student : stus) {
            System.out.println(student.toString());
        }

		// 比较两个对象
//        int n = Objects.compare(stus[1], stus[3], comparator);
//        System.out.println(n);
    }

package kfm.bases.SetDemo;

import java.util.Comparator;

public class ChineseComparator implements Comparator {
	// 按照语文成绩排序
    @Override
    public int compare(Object o1, Object o2) {
        if (o1 != null && o2 != null) {
            if (o1 instanceof Student student1 && o2 instanceof Student student2) {
                return student1.getChinese() - student2.getChinese();
            } else {
                throw new RuntimeException("数据类型异常");
            }
        } else {
            throw new RuntimeException("空指针异常");
        }
    }
}

输出：

Student{name='田七', math=25, chinese=50}75
Student{name='王五', math=43, chinese=70}113
Student{name='李四', math=24, chinese=80}104
Student{name='赵六', math=24, chinese=80}104
Student{name='张三', math=23, chinese=90}113

compare() 方法用于在 Arrays 类调用 sort(比较对象数组, 比较器) 方法时，对两个对象进行比较大小。