【Java数据结构】Java对象的比较

【Java数据结构】Java对象的比较,第1张

【Java数据结构】Java对象的比较

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精品专栏(不定时更新)【JavaSE】 【Java数据结构】【LeetCode】

【Java数据结构】Java对象的比较
  • 元素比较
    • 基本类型的比较
    • 对象的比较
  • 对象如何进行比较
    • 覆写基类的equal
    • 基于Comparble接口类的比较
    • 基于比较器的比较
    • 三种比较方式对比
  • 集合框架中PriorityQueue(优先级队列)的比较方式

元素比较 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); 
   } 
}
对象的比较

先来看一段代码

class Card {
    public int rank; // 数值 
    public String suit; // 花色 

    public Card(int rank, String suit) {
        this.rank = rank;
        this.suit = suit;
    }
}

public class TestPriorityQueue {
    public static void main(String[] args) {
        Card c1 = new Card(1, "♠");
        Card c2 = new Card(2, "♠");
        Card c3 = c1;
        
        //System.out.println(c1 > c2); // 编译报错 
        System.out.println(c1 == c2);
        // 编译成功 ----> 打印false,因为c1和c2指向的是不同对象 

        //System.out.println(c1 < c2); // 编译报错 
        System.out.println(c1 == c3);
        // 编译成功 ----> 打印true,因为c1和c3指向的是同一个对象 
    }
}

c1、c2和c3分别是Card类型的引用变量,上述代码在比较编译时:

  • c1 > c2 编译失败
  • c1== c2 编译成功
  • c1 < c2 编译失败

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?
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 equal方法 在不覆写的情况下,默认用的就是 ==

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

但有些情况下用equals方法来比较就不符合题意。需要进行覆写,修改成我们所需要的比较方法

对象如何进行比较

有些情况下,需要比较的是对象中的内容,比如:

  • 向优先级队列中插入某个对象时,需要堆按照对象中内容来调整堆,那该如何处理呢?

以下提供三种比较对象的方式

覆写基类的equal
public class Card {
    public int rank; // 数值
    public String suit; // 花色
    public Card(int rank, String suit) {
        this.rank = rank; this.suit = suit;
    }
    @Override public boolean equals(Object o) {
        // 自己和自己比较
        if (this == o) {
            return true;
        }
        // o如果是null对象,或者o不是Card的子类
        if (o == null || !(o instanceof Card)) {
            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
        Card c = (Card)o;
        return rank == c.rank && suit.equals(c.suit);
    }
}

注意: 一般覆写 equals 的套路就是上面演示的

  1. 如果指向同一个对象,返回 true
  2. 如果传入的为 null,返回 false
  3. 如果传入的对象类型不是 Card,返回 false
  4. 按照类的实现目标完成比较,例如这里只要花色和数值一样,就认为是相同的牌
  5. 注意下调用其他引用类型的比较也需要 equals,例如这里的 suit 的比较

覆写基类equal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提供的泛型的比较接口类,源码实现具体如下:

对用用户自定义类型,如果要想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。

public class Card implements Comparable {
    public int rank;    // 数值 
    public String suit; // 花色 

    public Card(int rank, String suit) {
        this.rank = rank;
        this.suit = suit;
    }

    // 根据数值比较,不管花色 
    // 这里我们认为 null 是最小的 
    @Override
    public int compareTo(Card o) {
        if (o == null) {
            return 1;
        }
        return rank - o.rank;
    }

    public static void main(String[] args) {
        Card p = new Card(1, "♠");
        Card q = new Card(2, "♠");
        Card o = new Card(1, "♠");
        System.out.println(p.compareTo(o));
        // == 0,表示牌相等 System.out.println(p.compareTo(q));
        // < 0,表示 p 比较小 System.out.println(q.compareTo(p));
        // > 0,表示 q 比较大
    }
}

Compareble是java.lang中的接口类,可以直接使用

基于比较器的比较

Comparator接口源码如下:

按照比较器方式进行比较,具体步骤如下:

  1. 用户自定义比较器类,实现Comparator接口
class CardComparator implements Comparator {
    // 根据数值比较,不管花色 
    // 这里我们认为 null 是最小的
    ********************
    //覆写代码区
    ********************
}

注意:区分Comparable和Comparator。

  1. 覆写Comparator中的compare方法
@Override
    public int compare(Card o1, Card o2) {
        if (o1 == o2) {
            return 0;
        }
        if (o1 == null) {
            return -1;
        }
        if (o2 == null) {
            return 1;
        }
        return o1.rank - o2.rank;
    }
  1. 调用自定义的比较器
public static void main(String[] args){
        Card p = new Card(1, "♠");
        Card q = new Card(2, "♠");
        Card o = new Card(1, "♠"); // 定义比较器对象 
        CardComparator cmptor = new CardComparator();
        // 使用比较器对象进行比较 
        System.out.println(cmptor.compare(p, o)); // == 0,表示牌相等 
        System.out.println(cmptor.compare(p, q)); // < 0,表示 p 比较小 
        System.out.println(cmptor.compare(q, p)); // > 0,表示 q 比较大
    }

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。

三种比较方式对比 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(优先级队列)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大小,PriorityQueue采用了:Comparble和Comparator两种方式。

  1. Comparble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Comparble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。

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