Java对象的比较

目录

PriorityQueue中插入对象

元素的比较

基本类型的比较

对象比较问题

 对象的比较

覆写基类的equals

基于Comparble接口类的比较

基于比较器的比较

三种方式的对比

集合框架中PriorityQueue的比较方式

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PriorityQueue中插入对象

上一篇博文中我们讲了优先级队列，优先级队列插入元素时有个要求：插入的元素不能是null或者元素之间必须能够进行比较，为了简单起见，我们只是插入了Integer类型，那优先级队列中能否插入自定义类型对象呢？

来看下面这个例子：

class Student {
    public int age;//年龄
    public String name;//姓名

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

public class TestPriorityQueue {
    public static void TestPriorityQueue(){
        PriorityQueue p = new PriorityQueue<>();
        p.offer(new Student(18, "lisi"));
        p.offer(new Student(6, "wangwu"));
    }

    public static void main(String[] args) {
        TestPriorityQueue();
    }
}

你会发现这样的运行结果：

出现这种情况是因为优先队列底层使用堆，而向堆中插入元素时，为了满足堆的性质，必须要进行元素的比较，而此时Student是没有办法直接进行比较的，因此抛出异常。 

元素的比较

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);
    }
}

对象比较问题

class Student {
    public int age;//年龄
    public String name;//姓名

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

public class TestPriorityQueue {
    public static void main(String[] args) {
        Student s1 = new Student(18, "lisi");
        Student s2 = new Student(6, "wangwu");
        Student s3 = s1;

        //System.out.println(s1 > s2); 编译报错
        System.out.println(s1 == s2);//编译成功->打印false，因为它们指向的是不同对象
        //System.out.println(s1 < s2); 编译报错
        System.out.println(s1 == s2);//编译成功->打印true，因为s1和s3指向的是同一对象
    }
}

 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？

那是因为：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==默认情况下调用的就是equal方法，但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，但有些情况下该种比较就不符合题意。

//Object中equal的实现，可以看到：直接比较的是两个引用变量的地址
public boolean equals(Object obj) {
    return (this == obj);
}

 对象的比较

有些情况下，需要比较的是对象的内容，比如：向优先级队列中插入某个对象时，需要对按照对象中的内容来调整堆，那该如何处理呢？有以下几种方法：

覆写基类的equals

代码如下：

class Student {
        public int age;//年龄
        public String name;//姓名

        public Student(int age, String name) {
            this.age = age;
            this.name = name;
        }
    }
    
    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        //自己和自己比较
        if(this == o) {
            return true;//指向一个对象则返回true
        }
        //o如果是null对象，或者o不是Student的子类
        if(o == null || !(o instanceof Student)) {
            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
        Student c = (Student)o;
        return age == c.age && name.equals(c.name);
    }

注意：一般覆写equals的套路如上

1.如果指向同一个对象，返回true

2.如果传入的是null，返回false

3.如果传入的对象类型不是Student, 返回false

4.按照类的实现目标完成比较，例如这里只要年龄和姓名一样，就认为是相同的学生

5.注意下调调用其它的引用类型的比较也需要equals，例如这里的name比较

覆写基类equals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提供的泛型比较接口类，源码实现具体如下：

public interface Comparable {
    //返回值
    //<0:表示this指向的对象小于o指向的对象
    //==0:表示this指向的对象等于o指向的对象
    //>0:表示this指向的对象大于o指向的对象
    int compareTo(E o);
}

对用用户自定义类型，如果想要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。 

使用举例：

public class Student implements Comparable {
    public int age;
    public String name;

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

    //根据年龄比较，不管姓名
    //这里我们认为null是最小的
    @Override
    public int compareTo(Student o) {
        if(o == null) {
            return 1;
        }
        return age - o.age;
    }

    public static void main(String[] args) {
        Student s1 = new Student(18, "lisi");
        Student s2 = new Student(6, "wangwu");
        Student s3 = new Student(18, "wangwu");

        System.out.println(s1.compareTo(s3));//==0
        System.out.println(s1.compareTo(s2));//>0
        System.out.println(s2.compareTo(s1));//<0
    }
}

Comparable是java.lang中的接口类，可以直接使用。

基于比较器的比较

按照比较器方式进行比较，具体步骤如下：

用户自定义比较器类，实现Comparator接口 

​
public interface Comparator {
    //返回值
    //<0:表示o1指向的对象小于o2指向的对象
    //==0:表示o1指向的对象等于o2指向的对象
    //>0:表示o1指向的对象大于o2指向的对象
    int compare(T o1, T o2);
}

​

注意：区分Comparable和Comparator. 

覆写Comparator中的compare方法

代码如下：

class Student {
    public int age;//年龄
    public String name;//姓名

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

public class StudentComparator implements Comparator {
    //根据年龄比较，不管姓名
    //这里我们认为null是最小的
    @Override
    public int compare(Student o1, Student o2) {
        if(o1 == o2) {
            return 0;
        }

        if(o1 == null) {
            return -1;
        }

        if(o2 == null) {
            return 1;
        }

        return o1.age - o2.age;
    }

    public static void main(String[] args) {
        Student p = new Student(18, "lisi");
        Student q = new Student(6, "wangwu");
        Student o = new Student(18, "wangwu");

        //定义比较器对象
        StudentComparator comparator = new StudentComparator();

        //使用比较器对象进行比较
        System.out.println(comparator.compare(p, o));
        System.out.println(comparator.compare(p, q));
        System.out.println(comparator.compare(q, p));
    }
}

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 

三种方式的对比

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较大小，Priority采用了：Comparble和Comparator两种方式。

1.Comparable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Comparable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。