Java 对象 的 比较 - 细节狂魔

x33g5p2x  于2022-02-07 转载在 Java  
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前言

在上篇文章Heap —— Priority Queue - 堆/优先级队列中,优先级队列在插入元素不能是null 或者 元素之间必须要能狗进行比较。

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的数据类型对象?

实践

通过实践,我们发现在没有指定 某种排序规则时,是无法将自定义类型入队的。
至于 Comparable,可以参考这篇文章面向对象的编程(三个常用接口)

回顾

关于 对象的比较来说:
1、equals 方法,比较的是对象,如果比较的两个对象不相同:返回 false,反之,返回true
2、比较大小
我们的 Comparable 和 compareTo 使用比较大小的。

总结

因为我们Card类,指定的类型 没有具有指定的比较能力。
所以,我们需要去指定 某种排序的规则。

方法一: 实现Comparable 接口 【注意!实现结结构,是要重写接口内部的抽象方法的】

import java.util.PriorityQueue;

// 扑克牌
class Card implements Comparable<Card>{
    public int point;// 点数
    public String suit;// 花色
    public Card(int point,String suit){
        this.point = point;
        this.suit = suit;
    }
    // 重写 compareTo 方法
    // 按照 point值 的 大小 来比较。
    @Override
    public int compareTo(Card o) {
        return this.point - o.point;
    }
    // 重写 toString 方法
    @Override
    public String toString() {
        return "Card{" +
                "point=" + point +
                ", suit='" + suit + '\'' +
                '}';
    }
}

public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 默认是 小根堆
        PriorityQueue<Card> priorityQueue = new PriorityQueue<>();
        priorityQueue.offer(new Card(1,"♥"));
        priorityQueue.offer(new Card(2,"♠"));
        System.out.println(priorityQueue);
    }
}

那么,问题来了。我们也没有看见 优先级队列调用 compareTo 啊?
这里我们就需要去看一下,PriorityQueue 的 原码。
既然,自定义类型的数据能放的进去,而且 其结果 是有序的。
那么,说明 offer 在添加 自定义元素时,肯定是比较了的。
所以,我们从 offer 入手。

方法二:创建一个实现类,用来实现 Comparator 接口。通过这个类,来确定比较的规则。

建议使用方法二,方法一 对 程序的侵入性很大,不能随意改动!
而方法二,则避免了这一个问题,将其比较规则封装成一个类。用的时候,直接调用就行。
可参考这篇文章面向对象的编程(三个常用接口)

拓展

利用匿名内部类来实现 - 与上面Comparator 方法 是 等价的。

我还没发过 关于 内部类的博文,所以这里自行琢磨一下。
简单来说:就是 Comparator 那种方法的缩减版本。

lambda 表达式 - 与上一种方法是等价的。

特点就是:比上一种方法更加整洁。但是,阅读性更低。

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);// false
        System.out.println(a < b);// true
        System.out.println(a == b);// false
        
        char c1 = 'A';//ASCII码值:65
        char c2 = 'B';//ASCII码值:66
        System.out.println(c1 > c2);// false
        System.out.println(c1 < c2);// true
        System.out.println(c1 == c2);// false
        
        boolean b1 = true; 
        boolean b2 = false;
        System.out.println(b1 == b2);// false
        System.out.println(b1 != b2);// true
   }
}

对象的比较

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
   }
}

总结

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==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。

对象比较

equals 方法

public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 默认是 小根堆
        PointComparator pointComparator = new PointComparator();
        PriorityQueue<Card> priorityQueue = new PriorityQueue<>(pointComparator);
        Card card1 = new Card(1,"♥");
        Card card2 = new Card(1,"♥");
        System.out.println(card1.equals(card2));
   }
}

从代码来看这两张牌 的内容 是一样的。
但是,结果就是不是我们想的那样!

这是因为 我们 Card 类 是 不具有 equals 方法的。
所以,它调用的是 Object 类 的 equals

也就是比较是 地址 / 引用,而不是对象内容。
要想比较对象的内容,也很简单,在 Card 类中,重写equals 方法。
在 Card内部,输入 equals + 回车,然后一直next,直到 finish。

此时,再来比较

总结

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同一种,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

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,对类的侵入性比较强,但一旦实现,每次用该类都有顺序,属于内部顺序。意思就是:每次 使用compareTo 方法来比较的时候,我们都需要修改内部代码。
Comparator.compare需要实现一个比较器对象,对类的侵入性弱,但对算法代码实现侵入性强。

集合框架中PriorityQueue的比较方式

只要你们搞懂了 这篇文章Heap —— Priority Queue 【堆 / 优先队列】就可以了。

本文结束

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