В чем разница между Comparable и Comparator?
Получается, это дублирующие друг друга вещи. Может, есть какие-то реальные различия?
Отслеживать
4,286 14 14 золотых знаков 42 42 серебряных знака 92 92 бронзовых знака
задан 14 мар 2017 в 0:41
5,267 11 11 золотых знаков 56 56 серебряных знаков 115 115 бронзовых знаков
Простыми словами — Comparable — сравниваемое, Comparator — сравнитель (то, что делает сравнение)
14 мар 2017 в 6:41
4 ответа 4
Сортировка: Сброс на вариант по умолчанию
- Comparator и Comparable — это оба интерфейсы
- Коллекция (ну хорошо, объект) является Comparable , когда объект может быть как то сравнен с другим объектом.
- Comparator , в отличие от этого — это способ сравнения объектов.
Пример: школьники на уроке физкультуры, физрук говорит: строиться по росту! — ученики быстренько сравнивают свои росты и строятся — кто выше вперед, кто ниже в хвост строя — это пример реализации Comparable , где в качестве compareTo(сосед) используется рост учеников.
Второй пример: те же школьники. Директор дает задание учителю математики сравнить учеников по успеваемости. Математичка берет журнал и сравнивает учеников по успеваемости — здесь работает compare(ученик1, ученик2) — Comparator’ом выступает математичка. Аналогично компаратором может выступить русичка или трудовик.
Отслеживать
33.9k 25 25 золотых знаков 130 130 серебряных знаков 222 222 бронзовых знака
Чем отличается comparable от comparator java
В прошлой теме была рассмотрена работа коллекции TreeSet, типизированной объектами String. При добавлении новых элементов объект TreeSet автоматически проводит сортировку, помещая новый объект на правильное для него место. Однако со строками все понятно. А что если бы мы использовали не строки, а свои классы, например, следующий класс Person:
class Person < private String name; Person(String name)< this.name=name; >String getName() >
Объект TreeSet мы не сможем типизировать данным классом, поскольку в случае добавления объектов TreeSet не будет знать, как их сравнивать, и следующий кусок кода не будет работать:
TreeSet people = new TreeSet(); people.add(new Person("Tom"));
При выполнении этого кода мы столкнемся с ошибкой, которая скажет, что объект Person не может быть преобразован к типу java.lang.Comparable.
Для того, чтобы объекты Person можно было сравнить и сортировать, они должны применять интерфейс Comparable . При применении интерфейса он типизируется текущим классом. Применим его к классу Person:
class Person implements Comparable < private String name; Person(String name)< this.name = name; >String getName() public int compareTo(Person p) < return name.compareTo(p.getName()); >>
Интерфейс Comparable содержит один единственный метод int compareTo(E item) , который сравнивает текущий объект с объектом, переданным в качестве параметра. Если этот метод возвращает отрицательное число, то текущий объект будет располагаться перед тем, который передается через параметр. Если метод вернет положительное число, то, наоборот, после второго объекта. Если метод возвратит ноль, значит, оба объекта равны.
В данном случае мы не возвращаем явным образом никакое число, а полагаемся на встроенный механизм сравнения, который есть у класса String. Но мы также можем определить и свою логику, например, сравнивать по длине имени:
public int compareTo(Person p)
Теперь мы можем типизировать TreeSet типом Person и добавлять в дерево соответствующие объекты:
TreeSet people = new TreeSet(); people.add(new Person("Tom"));
Интерфейс Comparator
Однако перед нами может возникнуть проблема, что если разработчик не реализовал в своем классе, который мы хотим использовать, интерфейс Comparable, либо реализовал, но нас не устраивает его функциональность, и мы хотим ее переопределить? На этот случай есть еще более гибкий способ, предполагающий применение интерфейса Comparator.
Интерфейс Comparator содержит ряд методов, ключевым из которых является метод compare() :
public interface Comparator < int compare(T a, T b); // остальные методы >
Метод compare также возвращает числовое значение — если оно отрицательное, то объект a предшествует объекту b, иначе — наоборот. А если метод возвращает ноль, то объекты равны. Для применения интерфейса нам вначале надо создать класс компаратора, который реализует этот интерфейс:
class PersonComparator implements Comparator < public int compare(Person a, Person b)< return a.getName().compareTo(b.getName()); >>
Здесь опять же проводим сравнение по строкам. Теперь используем класс компаратора для создания объекта TreeSet:
PersonComparator pcomp = new PersonComparator(); TreeSet people = new TreeSet(pcomp); people.add(new Person(«Tom»)); people.add(new Person(«Nick»)); people.add(new Person(«Alice»)); people.add(new Person(«Bill»)); for(Person p : people)
Для создания TreeSet здесь используется одна из версий конструктора, которая в качестве параметра принимает компаратор. Теперь вне зависимости от того, реализован ли в классе Person интерфейс Comparable, логика сравнения и сортировки будет использоваться та, которая определена в классе компаратора.
Сортировка по нескольким критериям
Начиная с JDK 8 в механизм работы компараторов были внесены некоторые дополнения. В частности, теперь мы можем применять сразу несколько компараторов по принципу приоритета. Например, изменим класс Person следующим образом:
class Person < private String name; private int age; public Person(String n, int a)< name=n; age=a; >String getName() int getAge() >
Здесь добавлено поле для хранения возраста пользователя. И, допустим, нам надо отсортировать пользователей по имени и по возрасту. Для этого определим два компаратора:
class PersonNameComparator implements Comparator < public int compare(Person a, Person b)< return a.getName().compareTo(b.getName()); >> class PersonAgeComparator implements Comparator < public int compare(Person a, Person b)< if(a.getAge()>b.getAge()) return 1; else if(a.getAge() < b.getAge()) return -1; else return 0; >>
Интерфейс компаратора определяет специальный метод по умолчанию thenComparing , который позволяет использовать цепочки компараторов для сортировки набора:
Comparator pcomp = new PersonNameComparator().thenComparing(new PersonAgeComparator()); TreeSet people = new TreeSet(pcomp); people.add(new Person(«Tom», 23)); people.add(new Person(«Nick»,34)); people.add(new Person(«Tom»,10)); people.add(new Person(«Bill»,14)); for(Person p : people)
Bill 14 Nick 34 Tom 10 Tom 23
В данном случае сначала применяется сортировка по имени, а потом по возрасту.
Чем отличается Comparator от Comparable?
Интерфейс Comparable определяет естественный порядок среди объектов. Java Collections Framework активно использует этот порядок. По нему упорядочены элементы SortedSet / SortedMap , им упорядочиваются элементы списков и массивов в методе sort().
Порядок определяется единственным методом compareTo . Отрицательный результат означает что текущий объект «меньше» чем переданный параметром, 0 – равен, положительный – больше. Рекомендуется чтобы равные с точки зрения equals объекты всегда были равны с точки зрения compareTo .
С математической точки зрения это должен быть линейный порядок. Он требует выполнения четырех свойств:
1. Антирефлексивность: x.compareTo(x) всегда 0 ;
2. Антисимметричность: если x.compareTo(y) > 0 , то y.compareTo(x) < 0 ;
3. Транзитивность: если x.compareTo(y) > 0 и y.compareTo(z) > 0 , то x.compareTo(z) > 0 ;
4. Полнота: отношение определено для любых объектов класса (кроме null ).
Интерфейс Comparator – это логика Comparable, вынесенная в отдельный объект. Компаратор реализует паттерн Стратегия. Большинство платформенных методов, использующих Comparable имеют перегруженный вариант с не-comparable объектом и внешним компаратором.
Comparator бывает полезен, когда класс предоставлен сторонней библиотекой, и нет возможности его менять. Другой случай – особая логика упорядочивания, не свойственная классу объектов в общем, но нужная для отдельной ситуации.
Кроме основного метода compare() , в компараторе есть набор утилитарных методов для комбинирования и модификации компараторов. Все они возвращают новый компаратор, позволяя сделать его иммутабельным.
Comparable и Comparator
Два новых интерфейса java.lang.Comparable и java.util.Comparator были добавлены в версии Java 5. Использование данных интерфейcов в своих приложениях позволяет упорядочивать (сортировать) данные.
Интерфейс Comparable
В интерфейсе Comparable объявлен только один метод compareTo (Object obj), предназначенный для упорядочивания объектов класса. Данный метод удобно использовать для сортировки списков или массивов объектов.
Метод compareTo (Object obj) сравнивает вызываемый объект с obj. В отличие от метода equals, который возвращает true или false, compareTo возвращает:
- 0, если значения равны;
- Отрицательное значение (обычно -1), если вызываемый объект меньше obj;
- Положительное значение (обычно +1), если вызываемый объект больше obj.
Если типы объектов не совместимы при сравнении, то compareTo (Object obj) может вызвать исключение ClassCastException. Необходимо помнить, что аргумент метода compareTo имеет тип сравниваемого объекта класса.
Обычные классы Byte, Short, Integer, Long, Double, Float, Character, String уже реализуют интерфейс Comparable.
Пример реализации интерфейса Comparable
package test; import java.util.TreeSet; class Compare implements Comparable < String str; int num; String TEMPLATE = "num = %d, str = '%s'"; Compare(String str, int num) < this.str = str; this.num = num; >@Override public int compareTo(Object obj) < Compare entry = (Compare) obj; int result = str.compareTo(entry.str); if(result != 0) return result; result = num - entry.num; if(result != 0) return (int) result / Math.abs( result ); return 0; >@Override public String toString() < return String.format(TEMPLATE, num, str); >> public class Example < public static void main(String[] args) < TreeSetdata = new TreeSet(); data.add(new Compare("Начальная школа" , 234)); data.add(new Compare("Начальная школа" , 132)); data.add(new Compare("Средняя школа" , 357)); data.add(new Compare("Высшая школа" , 246)); data.add(new Compare("Музыкальная школа", 789)); for (Compare e : data) System.out.println(e.toString()); > >
Результат выполнения программы:
num = 246, str = 'Высшая школа' num = 789, str = 'Музыкальная школа' num = 132, str = 'Начальная школа' num = 234, str = 'Начальная школа' num = 357, str = 'Средняя школа'
В примере значения сортируются сначала по полю str (по алфавиту), а затем по num в методе compareTo. Это хорошо видно по двум строкам с одинаковыми значения str и различными num. Чтобы изменить порядок сортировки значения str (в обратном порядке), необходимо внести небольшие изменения в метод compareTo.
@Override public int compareTo(Object obj) < int result = ((Comp)obj).str.compareTo(str); if(result != 0) return result; result = entry.number - number; if(result != 0) < return (int) result / Math.abs(result); return 0; >
Интерфейс Comparator : compare, compareTo
В интерфейсе Comparator объявлен метод compare (Object obj1, Object obj2), который позволяет сравнивать между собой два объекта. На выходе метод возвращает значение 0, если объекты равны, положительное значение или отрицательное значение, если объекты не тождественны.
Метод может вызвать исключение ClassCastException, если типы объектов не совместимы при сравнении. Простой пример реализации интерфейса Comparator:
package test; import java.util.TreeSet; import java.util.Iterator; import java.util.Comparator; class Compare implements Comparator < @Override public int compare(String obj1, String obj2) < return obj1.compareTo(obj2); >> public class Example < public static void main(String[] args) < TreeSetdata = new TreeSet(); data.add(new String("Змей Горыныч" )); data.add(new String("Баба Яга" )); data.add(new String("Илья Муромец" )); data.add(new String("Алеша Попович" )); data.add(new String("Соловей Разбойник")); Iterator i = data.iterator(); while(i.hasNext()) System.out.println(i.next()); > >
Результат выполнения программы:
Алеша Попович Баба Яга Змей Горыныч Илья Муромец Соловей Разбойник
Усложним пример, и реализуем несколько видов сортировки. Для этого создадим класс Product с полями name, price и quantity.
class Product < private String name; private float price; private float quantity; public Product (String name, float price, float quantity) < this.name = name; this.price = price; this.quantity = quantity; >public String getName() < return name; >public void setName(String name) < this.name = name; >public float getPrice() < return price; >public void setPrice(float price) < this.price = price; >public float getQuantity() < return quantity; >public void setQuantity(float quantity) < this.quantity = quantity; >@Override public String toString() < return "Наименование '" + name + "', цена - " + String.valueOf (price) + ", количество - " + String.valueOf (quantity); >>
Создадим два класса (SortedByName, SortedByPrice), реализующих интерфейс Comparator для сортировки объектов по названию и по цене :
// сортировка по названию class SortedByName implements Comparator < public int compare(Product obj1, Product obj2) < String str1 = obj1.getName(); String str2 = obj2.getName(); return str1.compareTo(str2); >> // сортировка по цене class SortedByPrice implements Comparator < public int compare(Product obj1, Product obj2) < float price1 = obj1.getPrice(); float price2 = obj2.getPrice(); if (price1 >price2) < return 1; >else if (price1 < price2) < return -1; >else < return 0; >> >
Пример использования Arrays.sort :
public class Example < public static void main(String[] args) < Product[] products = new Product[3]; // заполним объект Product содержимым products[0] = new Product("Молоко", 35.56f,900.00f); products[1] = new Product("Кофе" ,199.50f, 90.00f); products[2] = new Product("Чай" , 78.50f,150.00f); // выведем данные без сортировки System.out.println("~~~~~ без сортировки"); for(Product product : products) System.out.println(product.toString()); // Сортировка по цене Arrays.sort(products, new SortedByPrice()); System.out.println("\n~~~ сортировка по цене"); for(Product product : products) System.out.println(product.toString()); // Сортировка по названию Arrays.sort(products, new SortedByName()); System.out.println("\n~~~ сортировка по названию"); for(Product product : products) System.out.println(product.toString()); >>
Результат выполнения программы:
~~~~~ без сортировки Наименование 'Молоко', цена - 35.56, количество - 900.0 Наименование 'Кофе', цена - 199.5, количество - 90.0 Наименование 'Чай', цена - 78.5, количество - 150.0 ~~~ сортировка по цене Наименование 'Молоко', цена - 35.56, количество - 900.0 Наименование 'Чай', цена - 78.5, количество - 150.0 Наименование 'Кофе', цена - 199.5, количество - 90.0 ~~~ сортировка по названию Наименование 'Кофе', цена - 199.5, количество - 90.0 Наименование 'Молоко', цена - 35.56, количество - 900.0 Наименование 'Чай', цена - 78.5, количество - 150.0
Для сортировки объектов были реализованы два независимых компаратора по наименованию и по цене (SortedByName и SortedByPrice). Сортировка выполняется с помощью класса Arrays, у которого есть метод sort. Данный метод в качестве второго аргумента принимает тип компаратора.
Arrays.sort(T[] arg1, Comparator arg2);
Можно использовать также метод sort класса Collections, который в качестве первого входного аргумента принимает список объектов:
Collections.sort(List arg1, Comparator arg2);
Отличие интерфейсов Comparator и Comparable
Интерфейс Comparable используется только для сравнения объектов класса, в котором данный интерфейс реализован. Т.е. interface Comparable определяет логику сравнения объекта определенного ссылочного типа внутри своей реализации (по правилам разработчика).
Comparator представляет отдельную реализацию и ее можно использовать многократно и с различными классами. Т.е. interface Comparator позволяет создавать объекты, которые будут управлять процессом сравнения (например при сортировках).