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Java数据结构之对象的比较

发布时间:2026-01-11

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  • 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
  • 集合框架中PriorityQueue(优先级队列)的比较方式
    • 总结

      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

      • 如果指向同一个对象,返回 true
      • 如果传入的为 null,返回 false
      • 如果传入的对象类型不是 Card,返回 false
      • 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
      • 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<Card> {
          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:

      用户自定义比较器类,实现Comparator接口

      class CardComparator implements Comparator<Card> {
          // 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。

      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;
          }
      

      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。

      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

      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。

      总结

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