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Java中Comparable與Comparator的區別以及PriorityQueue的使用

Java中有兩種方式來提供比較功能。

Comparable

實現java.lang.Comparable介面,使你的類天生具有比較的能力,此介面很簡單,只有一個compareTo方法。
此方法接收另一個Object為引數,如果當前物件小於引數則返回負值,如果相等則返回零,否則返回正值。
以x.compareTo(y)為例,若返回“負數”,意味著“x比y小”,返回“零”,意味著“x等於y”,返回“正數”,意味著“x大於y”。
示例:

class Person implements Comparable<Person>{
    @Override
     public int compareTo(Person person) {
          return name.compareTo(person.name);
          //return this.name - person.name;
     }
}
ArrayList<Person> list = new ArrayList<Person>();
// 新增物件到ArrayList中
list.add(new Person("aaa", 10));
list.add(new Person("bbb", 20));
list.add(new Person("ccc", 30));
list.add(new Person("ddd", 40));
Collections.sort(list); //這裡會自動呼叫Person中重寫的compareTo方法。

Comparator

定義一個類去實現Comparator介面,重寫其中的compare方法。
示例:

public class ComparatorDemo {
    public static void main(String[] args) {
        List<Person> people = Arrays.asList(
                new Person("Joe", 24),
                new Person("Pete", 18),
                new Person("Chris", 21)
        );
        Collections.sort(people, new MyComparator ());
        System.out.println(people);
        //[{name=Chris, age=21}, {name=Joe, age=24}, {name=Pete, age=18}]
        Collections.sort(people, new Comparator<Person>() {
            @Override
            public int compare(Person a, Person b) {
                // TODO Auto-generated method stub
                 return a.age < b.age ? -1 : a.age == b.age ? 0 : 1;
            }
        });
        System.out.println(people);
        //[{name=Pete, age=18}, {name=Chris, age=21}, {name=Joe, age=24}]
    }
}

class MyComparator implements Comparator<Person> {
    @Override
    public int compare(Person a, Person b) {
        return a.name.compareToIgnoreCase(b.name);
    }
}

class Person {
    String name;
    int age;
    Person(String n, int a) {
        name = n;
        age = a;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return String.format("{name=%s, age=%d}", name, age);
    }
}

PriorityQueue

PriorityQueue需要傳入Comparator, 決定優先佇列是大頂堆還是小頂堆,其原理是通過compare方法判斷建堆時哪個元素上升。

//對於最大堆,當x>e時,讓x上升,則 x>e時返回負數,即
int compare(Integer x, Integer e){
 return x > e ? -1 : 1;
}
//對於最小堆,當x<e時,讓compare(x, e) < 0,即
int compare(Integer x, Integer e){
 return x < e ? -1 : 1; // return x.compareTo(e);
}

示例:

// 最小優先佇列,直接 return o1.compareTo(o2);
PriorityQueue<Integer> queue = new PriorityQueue<Integer>(new Comparator<Integer>(){
 @Override
 public int compare(Integer o1, Integer o2){
 return o1 < o2 ? -1 : 1;
 /* e.g., return o1.compare(o2); */
 }
});
// 最大優先佇列,則反過來 return o2.compareTo(o1);