Comparable 简介

Comparable 是排序接口。
若一个类实现了Comparable接口，就意味着“该类支持排序”。此外，“实现Comparable接口的类的对象”可以用作“有序映射(如TreeMap)”中的键或“有序集合(TreeSet)”中的元素，而不需要指定比较器。
接口中通过x.compareTo(y)来比较x和y的大小。若返回负数，意味着x比y小；返回零，意味着x等于y；返回正数，意味着x大于y。

Comparator 简介

Comparator 是比较器接口。我们若需要控制某个类的次序，而该类本身不支持排序(即没有实现Comparable接口)；那么，我们可以建立一个“该类的比较器”来进行排序。这个“比较器”只需要实现Comparator接口即可。也就是说，我们可以通过“实现Comparator类来新建一个比较器”，然后通过该比较器对类进行排序。

int compare(T o1, T o2)和上面的x.compareTo(y)类似，定义排序规则后返回正数，零和负数分别代表大于，等于和小于。

两者的联系

Comparable相当于“内部比较器”，而Comparator相当于“外部比较器”。

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代码实现

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;public class ComparableAndComparator
{public static void main(String[] args){List<House> houses = new ArrayList();House h1 = new House(95.0, 12000);House h2 = new House(110.0, 12160);House h3 = new House(80.0, 16300);houses.add(h1);houses.add(h2);houses.add(h3);comparable(houses);comparator(houses);}/***@DESCRIPTION House类实现类Comparable接口, 并重写了compareTo方法, 所以执行Collections.sort方法时会去调用我们重写的compareTo方法*@AUTHOR SongHongWei*@TIME 2018/12/14-16:46*@CLASS_NAME ComparableAndCompartor**/private static void comparable(List houses){System.out.printf("未排序前的顺序,%s\n", houses);Collections.sort(houses);System.out.printf("按面积大小排序后的顺序,%s\n", houses);}private static void comparator(List houses){System.out.printf("未排序前的顺序,%s\n", houses);Collections.sort(houses, new ComparatorDetail());System.out.printf("按单价大小排序后的顺序,%s\n", houses);}
}

import java.util.Comparator;/**
*@DESCRIPTION 实现Compatator接口, 并重写compare方法, 根据单价倒序排序
**/
public class ComparatorDetail implements Comparator<House> {@Overridepublic int compare(House o1, House o2){if (o1.price < o2.price)return 1;else if (o1.price > o2.price)return -1;return 0;}
}

/***@DESCRIPTION 一个房子对象, 有面积和单价两个属性**/
public class House implements Comparable<House>
{/*房子的面积*/protected double proportion;/*房子每平米的售价*/protected double price;public House(double proportion, double price){this.proportion = proportion;this.price = price;}/***@DESCRIPTION 重写compareTo方法, 利用房子的面积来进行大小比较**/@Overridepublic int compareTo(House o){/*当前对象的面积大,返回正数*/if (this.proportion > o.proportion)return 1;/*当前面积小,返回负数*/else if (this.proportion < o.proportion)return -1;/*相等返回0*/return 0;}@Overridepublic String toString(){return "面积为" + proportion + "\t价格为" + price;}
}

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附注

Collection与Collections的区别

Collection是集合类的上级接口，继承与他有关的接口主要有List和Set
Collections是针对集合类的一个帮助类，他提供一系列静态方法实现对各种集合的搜索、排序、线程安全等操作

public static void main(String args[]) {   //注意List是实现Collection接口的   List list = new ArrayList();   double array[] = { 112, 111, 23, 456, 231 };   for (int i = 0; i < array.length; i++) {   list.add(new Double(array[i]));   }   Collections.sort(list);   //把list按从小到大排序for (int i = 0; i < array.length; i++) {   System.out.println(list.get(i));   }   // 结果：23.0 111.0 112.0 231.0 456.0   }   

Collections如何调用重写的compareTo方法的

集合框架中，Collections工具类支持两种排序方法：

Collections.sort(List<T> list); 
Collections.sort(List<T> list, Comparator<? super T> c)

如果待排序的列表中是数字或者字符，可以直接使用Collections.sort(list);当需要排序的集合或数组不是单纯的数字型时，需要自己定义排序规则，实现一个Comparator比较器。

Collections调用Collections.sort(list)方法,方法传递一个List集合,这里要求,List泛型里面装的元素必须实现Compareable接口此外，列表中的所有元素都必须是可相互比较的（也就是说，对于列表中的任何 e1 和 e2 元素，e1.compareTo(e2) 不得抛出 ClassCastException）

Collections.sort源码

 public static <T extends Comparable<? super T>> void sort(List<T> list) {Object[] a = list.toArray();Arrays.sort(a);ListIterator<T> i = list.listIterator();for (int j=0; j<a.length; j++) {i.next();i.set((T)a[j]);}}

由源码可以看出来,sort内部调用了Arrays.sort的方法,继续向下看

Arrays.sort源码

public static void sort(Object[] a) {if (LegacyMergeSort.userRequested)legacyMergeSort(a);elseComparableTimSort.sort(a);}

源码里首先判断是否采用传统的排序方法,LegacyMergeSort.userRequested属性默认为false,也就是说默认选中 ComparableTimSort.sort(a)方法(传统归并排序在1.5及之前是默认排序方法，1.5之后默认执行ComparableTimSort.sort()方法。除非程序中强制要求使用传统归并排序,语句如下：System.setProperty("java.util.Arrays.useLegacyMergeSort", "true"))

继续看 ComparableTimSort.sort(a)源码

static void sort(Object[] a) {sort(a, 0, a.length);}static void sort(Object[] a, int lo, int hi) {rangeCheck(a.length, lo, hi);int nRemaining  = hi - lo;if (nRemaining < 2)return;  // Arrays of size 0 and 1 are always sorted// If array is small, do a "mini-TimSort" with no mergesif (nRemaining < MIN_MERGE) {int initRunLen = countRunAndMakeAscending(a, lo, hi);binarySort(a, lo, hi, lo + initRunLen);return;}/*** March over the array once, left to right, finding natural runs,* extending short natural runs to minRun elements, and merging runs* to maintain stack invariant.*/ComparableTimSort ts = new ComparableTimSort(a);int minRun = minRunLength(nRemaining);do {// Identify next runint runLen = countRunAndMakeAscending(a, lo, hi);// If run is short, extend to min(minRun, nRemaining)if (runLen < minRun) {int force = nRemaining <= minRun ? nRemaining : minRun;binarySort(a, lo, lo + force, lo + runLen);runLen = force;}// Push run onto pending-run stack, and maybe mergets.pushRun(lo, runLen);ts.mergeCollapse();// Advance to find next runlo += runLen;nRemaining -= runLen;} while (nRemaining != 0);// Merge all remaining runs to complete sortassert lo == hi;ts.mergeForceCollapse();assert ts.stackSize == 1;}

nRemaining表示没有排序的对象个数，方法执行前，如果这个数小于2，就不需要排序了。
如果2<= nRemaining <=32,即MIN_MERGE的初始值，表示需要排序的数组是小数组，可以使用mini-TimSort方法进行排序，否则需要使用归并排序。
mini-TimSort排序方法：先找出数组中从下标为0开始的第一个升序序列，或者找出降序序列后转换为升序重新放入数组，将这段升序数组作为初始数组，将之后的每一个元素通过二分法排序插入到初始数组中。注意，这里就调用到了我们重写的compareTo()方法了。
 

  private static int countRunAndMakeAscending(Object[] a, int lo, int hi) {assert lo < hi;int runHi = lo + 1;if (runHi == hi)return 1;// Find end of run, and reverse range if descendingif (((Comparable) a[runHi++]).compareTo(a[lo]) < 0) { // Descendingwhile (runHi < hi && ((Comparable) a[runHi]).compareTo(a[runHi - 1]) < 0)runHi++;reverseRange(a, lo, runHi);} else {                              // Ascendingwhile (runHi < hi && ((Comparable) a[runHi]).compareTo(a[runHi - 1]) >= 0)runHi++;}return runHi - lo;}