Java比较两个对象大小的三种方法详解

一. 为什么需要比较对象

上一节介绍了优先级队列,在优先级队列中插入的元素必须能比较大小,如果不能比较大小,如插入两个学生类型的元素,会报ClassCastException异常

示例:

class Student{
    String name;
    int age;
 
    public Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
}
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Student s1 = new Student("张三",25);
        Student s2 = new Student("李四",31);
        PriorityQueue p = new PriorityQueue<>();
        p.offer(s1);
        p.offer(s2);
    }
}

结果:

原因:因为优先级队列底层使用了堆数据结构,往堆中插入元素时,需要进行元素的比较,而Student是没有办法直接比较的,所以抛出异常

二. 元素的比较

1. 基本类型的比较 

Java中,基本类型的元素可以直接进行比较

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(ac2);
        System.out.println(c1 
 

2. 引用类型的比较 

class Student{
    String name;
    int age;
 
    public Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
}
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Student s1 = new Student("张三",25);
        Student s2 = new Student("李四",31);
        Student s3 = s1;
        System.out.println(s1==s2);  //false
        System.out.println(s1==s3);  //true
        //System.out.println(s1s3); 编译报错
    }
}

从上述的结果来看,自定义类型不能使用>,<来比较,为什么可以使用==来比较?

==比较自定义类型时,比较的是对象的地址是否相同

但是我们往往需要比较对象的内容,如往优先级队列中插入某个对象,需要按照对象的内容来调整堆,那如何比较呢?

三. 对象比较的方法

1. equals方法比较

Object类是每一个类的基类,其提供了equals()方法来进行比较内容是否相同

Java比较两个对象大小的三种方法详解_第1张图片

但是Object中的equals方法默认是用==来比较的,也就是比较两个对象的地址 ,所以想让自定义类型可以比较,可以重写基类的equals()方法

例:

class Student{
    String name;
    int age;
 
    public Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
 
    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        if(this == obj){
            return true;
        }
        if(obj==null || !(obj instanceof Student)){
            return false;
        }
        Student s = (Student) obj;
        return this.age==s.age && this.name.equals(s.name);
    }
}
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Student s1 = new Student("张三",25);
        Student s2 = new Student("李四",31);
        Student s3 = new Student("李四",31);
        System.out.println(s1.equals(s2));
        System.out.println(s2.equals(s3));
    }
}

结果:可以比较内容是否相同

重写equals方法的步骤 

  • 如果两个对象的地址相同,返回true
  • 如果传入的对象为null,返回false
  • 如果传入的对象与调用的对象不是同一个类型,返回false
  • 如果内容都相同则返回true,否则返回false 

注意事项

equals()方法只能比较两个对象是否相同,不能按照>,<的方式来进行比较

2. 基于Comparable接口的比较

对于引用类型,如果想按照大小的方式进行比较,在定义类时实现Comparable接口,然后在类中重写compareTo方法

例:比较两个人的大小,一般按照年龄来比较

class Person implements Comparable{
    String name;
    int age;
 
    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
 
    @Override
    public int compareTo(Person o) {
        if(o == null){
            return 1;
        }
        return this.age-o.age;
    }
}
public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
        Person p1 = new Person("小王",22);
        Person p2 = new Person("小张",21);
        Person p3 = new Person("小方",22);
        System.out.println(p1.compareTo(p2)); //>0表示大于
        System.out.println(p2.compareTo(p3)); //<0表示小于
        System.out.println(p1.compareTo(p3)); //==0表示相等
    }
}

compareTo方法是java.lang中的接口类,可以直接使用

使用Comparable接口使得Student类型的对象可以插入到优先级队列中

import java.util.PriorityQueue;
 
class Student implements Comparable {
    String name;
    int age;
 
    public Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
 
    @Override
    public int compareTo(Student o) {
        if(o == null){
            return -1;
        }
        return this.age-o.age;
    }
}
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Student s1 = new Student("张三",25);
        Student s2 = new Student("李四",31);
        Student s3 = new Student("李四",35);
        PriorityQueue p = new PriorityQueue<>();
        p.offer(s1);
        p.offer(s2);
        p.offer(s3);
    }
}

结果:Student类型的对象也可以插入优先级队列中

Java比较两个对象大小的三种方法详解_第2张图片

3. 基于Comparator接口的比较

按照比较器的方式比较具体步骤如下:

  • 创建一个比较器类,实现Comparator接口
  • 重写compare方法 

使用比较器使得Student类型的对象可以插入到优先级队列中 

import java.util.Comparator;
import java.util.PriorityQueue;
 
class Student {
    String name;
    int age;
 
    public Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
}
class StudentComparator implements Comparator{
    @Override
    public int compare(Student o1, Student o2) {
        if(o1 == o2){
            return 0;
        }
        if(o1 == null){
            return -1;
        }
        if(o2 == null){
            return 1;
        }
        return o1.age-o2.age;
    }
}
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Student s1 = new Student("张三",25);
        Student s2 = new Student("李四",31);
        Student s3 = new Student("李四",35);
        PriorityQueue p = new PriorityQueue<>(new StudentComparator());
        p.offer(s1);
        p.offer(s2);
        p.offer(s3);
    }
}

结果:Student类型的对象可以插入到优先级队列中

Java比较两个对象大小的三种方法详解_第3张图片

Comparator是java.util包中的泛型接口类,使用必须导入相应的包

4. 三种比较方式对比

重写的方法 说明
Object.equals 只能比较两个对象的内容是否相等,不能比较大小
Comparable.compareTo 类要实现接口,对类的侵入性较强,破坏了原来类的结构
Comparator.compare 需实现一个比较器类,对类的侵入性较弱,不破坏原来的类

Comparable,Comparator使用哪种比较方式呢?

如果拿到的是别人定义的类,我们不能对类进行操作,就选用创建类实现Comparator接口的方法

如果类是用户自己定义的类,可以对类进行操作,则采用实现Comparable接口的方法

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