八股一下:Comparator接口的使用示例

Comparator是Java.util 包中的一个接口,用于比较两个对象的大小关系。通过实现该接口的compare()方法,可以自定义比较规则。

Comparator接口的两种使用方式:

一、以匿名内部类的方式使用

对象本身不支持比较或者已经有默认的比较规则,但是需要根据其他条件进行排序时,可以使用Comparator进行定制化排序。

举个例子,如果有一个UserInfo类,它包含userName和age两个属性,想按照年龄从小到大排序,则可以编写如下代码:

List<UserInfo> userInfos = new ArrayList<>();
// 使用Collections工具类添加对象
Collections.addAll(userInfos, new UserInfo("1",20,(byte)0,"张三" ), 
    new UserInfo("2",18,(byte)0,"李四"),
    new UserInfo("3",35,(byte)0,"王五"));
// 可以从大到小,也可以从小到大
Collections.sort(userInfos, new Comparator<UserInfo>() {
    @Override
    public int compare(UserInfo o1, UserInfo o2) {
        // 按照年龄从大到小排序
        return o2.getAge() - o1.getAge();
    }
});
System.out.println("排序后的集合:" + userInfos);

运行结果:

排序后的集合:[UserInfo [userUid=3, age=35, sex=0, userName=王五], UserInfo [userUid=1, age=20, sex=0, userName=张三], UserInfo [userUid=2, age=18, sex=0, userName=李四]]

二、以实现 Comparable 接口的方式使用

如果想对某个类进行比较并排序,可以让该类实现Comparable接口,重写compareTo()方法,然后调用Collections.sort()或Arrays.sort()方法进行排序,也可以使用Comparator进行排序。

例如,有一个Student类,它包含id和name两个属性,我们想按照id从小到大排序,则可以编写如下代码:

/**
 * 实现Comparable接口
 * @author 程就人生
 * @Date
 */
class Student implements Comparable<Student> {
  
    private int id;
    
    private String name;

    @Override
    public int compareTo(Student o) {
        // 按照id从小到大排序
        return this.id - o.getId();
    }

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

  public int getId() {
    return id;
  }

  public void setId(int id) {
    this.id = id;
  }

  public String getName() {
    return name;
  }

  public void setName(String name) {

    this.name = name;
  }
  
  @Override
   public String toString() {
    return "Student [id=" + id + ", name=" + name + "]";
   }
}

在使用Comparator时,需要注意compare()方法的返回值。如果返回正整数,则表示o1大于o2;如果返回负整数,则表示o1小于o2;如果返回0,则表示o1等于o2。

List<Student> students = new ArrayList<>();
// 使用Collections工具类添加对象
Collections.addAll(students, new Student(3,"张三" ), 
        new Student(1,"李四"),
        new Student(4,"王五"));
// 调用Collections.sort()方法进行排序
Collections.sort(students);
System.out.println("排序后的集合:" + students);
// 或者使用Comparator进行排序
Collections.sort(students, new Comparator<Student>() {
    @Override
    public int compare(Student o1, Student o2) {
        // 按照id从小到大排序
        return o2.getId() - o1.getId();
    }
});
System.out.println("再次排序后的集合:" + students);

运行结果:

排序后的集合:[Student [id=1, name=李四], Student [id=3, name=张三], Student [id=4, name=王五]]
再次排序后的集合:[Student [id=4, name=王五], Student [id=3, name=张三], Student [id=1, name=李四]]

Comparator接口的其他静态方法的使用:

1、comparing()方法:根据对象属性对对象进行排序。

// 更简便的排序写法
userInfos.stream()
// 进行排序,按照age升序
//.sorted(Comparator.comparing(UserInfo::getAge))
.sorted(Comparator.comparing(item->item.getAge()))
.forEach(item->System.out.println(item.toString()));

运行结果:

UserInfo [userUid=2, age=18, sex=0, userName=李四]
UserInfo [userUid=1, age=20, sex=0, userName=张三]
UserInfo [userUid=3, age=35, sex=0, userName=王五]

2、reverseOrder()方法:返回与当前比较器相反的比较器。

假设有一个包含整数的列表,我们可以按照从大到小的顺序对其进行排序。
首先,我们需要实现一个比较器:

Comparator<Integer> descendingOrder = Comparator.reverseOrder();

然后,我们可以使用这个比较器来对列表进行排序:

List<Integer> numbers = Arrays.asList(5, 3, 9, 1, 6);
Collections.sort(numbers, descendingOrder);
System.out.println(numbers);

运行结果:

[9, 6, 5, 3, 1]

最后的运行结果,表示元素已按照从大到小的顺序排序。
完整代码:

Comparator<Integer> descendingOrder = Comparator.reverseOrder();
List<Integer> numbers = Arrays.asList(5, 3, 9, 1, 6);
Collections.sort(numbers, descendingOrder);
System.out.println(numbers);

在上面的示例中,我们创建了一个名为descendingOrder的比较器,该比较器将按照降序排序元素。我们通过调用静态方法reverseOrder()来创建一个反转当前比较器的比较器,并将其赋值给descendingOrder。然后,我们使用Collections.sort()方法对整数列表进行排序,并将descendingOrder作为比较器传递。

3、naturalOrder()方法:返回一个使用自然顺序进行排序的比较器。

这个比较器要求待比较的对象实现Comparable接口。
假设有一个字符串列表,我们想按照字母表顺序对其进行排序。
首先,我们需要实现一个比较器:

Comparator<String> naturalOrder = Comparator.naturalOrder();

然后,可以使用这个比较器进行比较来对列表进行排序。

List<String> words = Arrays.asList("banana", "apple", "orange", "pear");
Collections.sort(words, naturalOrder);
System.out.println(words);

运行结果:

[apple, banana, orange, pear]

最后的运行结果,表示元素已按照字母表顺序排序。
在上面的示例中,我们创建了一个名为naturalOrder的比较器,该比较器将按照自然顺序排序元素。我们通过调用静态方法naturalOrder()来创建一个使用自然顺序进行排序的比较器,并将其赋值给naturalOrder。然后,我们使用Collections.sort()方法对字符串列表进行排序,并将naturalOrder作为比较器传递。

4、nullsFirst()方法:返回一个null安全的比较器,将null视为小于非空元素。

比较器首先比较null,如果两个元素均不为null,则使用传入的比较器进行比较。
假设有一个包含字符串的列表,其中一些元素为null。我们想按照字母表顺序对其进行排序,并将null视为小于非空元素。

首先,我们需要实现一个自然顺序比较器和一个null元素优先的比较器:

Comparator<String> naturalOrder = Comparator.naturalOrder();
Comparator<String> nullsFirstOrder = Comparator.nullsFirst(naturalOrder);

然后,我们可以使用这2个比较器来对列表进行排序:

List<String> words = Arrays.asList("banana", "", "apple", null, "orange", "pear", null);
Collections.sort(words, nullsFirstOrder);
System.out.println(words);

运行结果:

[null, null, , apple, banana, orange, pear]

最后的运行结果表示,元素已按照字母表顺序排序,并将null排在开头。
nullsLast()方法刚好相反,把null排在最后,在此不再举例。

5、thenComparing()方法是用于在原有比较器的基础上进行二次排序的。

如果原有比较器比较的两个对象相等,那么再对这两个对象使用传入的参数进行比较。
以下是thenComparing()方法的基本用法:

Comparator<T> comparator = firstComparator.thenComparing(secondComparator);

其中,firstComparator和secondComparator都是实现了Comparator<T>接口的比较器。上面的代码会创建一个新的比较器comparator,该比较器首先使用firstComparator进行排序,如果两个元素相等,则使用secondComparator进行排序。
以下是一个示例,展示如何使用thenComparing()方法对多个字段进行排序:
假设有一个包含UserInfo对象的列表,UserInfo类包含userName和age属性。我们想按照年龄从小到大排序,如果年龄相同,则按照名字字典序排序。
我们可以按照以下步骤编写比较器:
首先,使用Comparator.comparing()方法创建一个比较器来按照年龄进行排序。

Comparator<UserInfo> ageComparator = Comparator.comparing(UserInfo::getAge);

然后,使用Comparator.comparing()方法创建一个比较器来按照名字字典序进行排序。

Comparator<UserInfo> nameComparator = Comparator.comparing(UserInfo::getUserName);

接下来,使用thenComparing()方法将两个比较器组合成一个新的比较器。

Comparator<UserInfo> ageThenNameComparator = ageComparator.thenComparing(nameComparator);

最后,使用Collections.sort()方法按照新的比较器对Person对象列表进行排序。

Collections.sort(userInfos, ageThenNameComparator);

运行结果:

[UserInfo [userUid=2, age=18, sex=0, userName=李四], UserInfo [userUid=1, age=20, sex=0, userName=张三], UserInfo [userUid=3, age=35, sex=0, userName=王五]]

完整代码:

Comparator<UserInfo> ageComparator = Comparator.comparing(UserInfo::getAge);
Comparator<UserInfo> nameComparator = Comparator.comparing(UserInfo::getUserName);
Comparator<UserInfo> ageThenNameComparator = ageComparator.thenComparing(nameComparator);
Collections.sort(userInfos, ageThenNameComparator);
System.out.println(userInfos);

以上便是本次的整理,希望对你有帮助。

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