[java 排序] Comparable 和 Comparator

Comparable简介

接口定义：

package java.lang;
import java.util.*;

public interface Comparable<T> 
{
    public int compareTo(T o);
}

文档：

此接口强行对实现它的每个类的对象进行整体排序。这种排序称为类的自然（native)排序。类的compareTo方法被称为它的自然（native)比较方法
列表（或数组）中的元素如果实现此接口，那么该列表（或数组）可以通过Collection.sort()和Arrays.sort()进行自动的排序。实现此接口的对象可以用作SortedMap的key或者SortedSet的元素，而不用额外指定比较器（comparator)

对于类C的实例e1，e2来说仅当e1.compareTo(e2) == 0 和 e1.equals(e2)具有相同的boolean值时，类C的自然排序才叫做与equals一致。注意null 不是任何类的实例，e.compareTo(null)应当抛出NullPointerException即使e.equals（null)返回false

建议（虽然不是必需的）最好使自然排序与 equals 一致。这是因为在使用自然排序与 equals 不一致的元素（或键）时，没有显式比较器的SortedSet（和SortedMap）行为表现“怪异”。尤其是，这样的有序集合（或有序映射表）违背了根据 equals 方法定义的集合（或映射表）的常规协定。

例如，如果将两个键 a 和 b 添加到没有使用显式比较器的有序集合中，使 (!a.equals(b) && a.compareTo(b) == 0)，那么第二个 add 操作将返回 false（有序集合的大小没有增加），因为从有序集合的角度来看，a 和 b 是相等的。

实际上，所有实现 Comparable 的 Java 核心类都具有与 equals 一致的自然排序。java.math.BigDecimal 是个例外，它的自然排序将值相等但精确度不同的 BigDecimal 对象（比如 4.0 和 4.00）视为相等

从数学上讲，定义给定类 C 上自然排序的关系式如下：

  {(x, y)|x.compareTo(y) <= 0}。

整体排序的商是：
{(x, y)|x.compareTo(y) == 0}。
它直接遵循 compareTo 的协定，商是 C 的等价关系，自然排序是 C 的整体排序。当说到类的自然排序与 equals 一致时，是指自然排序的商是由类的 equals(Object) 方法定义的等价关系。
{(x, y)|x.equals(y)}。

public int compareTo(T o)方法介绍

文档：

比较此对象与指定对象的顺序。如果该对象小于、等于、大于指定的对象，则分别返回负整数、零、或正整数。
实现类对于所有的实例x, y必须确保sgn(x.compareTo(y)) == -sng(y.compareTo(x))。（这意味着如果y.compareTo(x)抛出异常，x.compareTo(y)也要抛出异常）。

实现类还必须确保关系是可传递的：(x.compareTo(y)>0 && y.compareTo(z)>0) 意味着 x.compareTo(z)>0

最后，实现者必须确保 x.compareTo(y)==0 意味着对于所有的 z，都存在 sgn(x.compareTo(z)) == sgn(y.compareTo(z))。

强烈推荐 (x.compareTo(y)==0) == (x.equals(y)) 这种做法，但并不是严格要求这样做。一般来说，任何实现 Comparable 接口和违背此条件的类都应该清楚地指出这一事实。推荐如此阐述：“注意：此类具有与 equals 不一致的自然排序。”

在前面的描述中，符号 sgn(expression) 指定 signum 数学函数，该函数根据 expression 的值是负数、零还是正数，分别返回 -1、0 或 1 中的一个值。

Compatator简介

定义

package java.util;
public interface Comparator<T>
 {
    int compare(T o1, T o2);
    boolean equals(Object obj);
 }

此类的文档与Compable的文档相似，
compare方法的介绍也与Compable.compareTo方法的介绍相似
在此不过多介绍。

equals方法

文档：

指示某个其他对象是否“等于”此 Comparator。此方法必须遵守 Object.equals(Object) 的常规协定。此外，仅当指定的对象也是一个 Comparator，并且强行实施与此 Comparator 相同的排序时，此方法才返回 true。因此，comp1.equals(comp2) 意味着对于每个对象引用 o1 和o2 而言，都存在 sgn(comp1.compare(o1, o2))==sgn(comp2.compare(o1, o2))。

注意，不重写 Object.equals(Object) 方法总是安全的。然而，在某些情况下，重写此方法可以允许程序确定两个不同的 Comparator 是否强行实施了相同的排序，从而提高性能。

Comparable和Comparator区别比较

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”。而Comparator是比较器，我们若需要控制某个类的次序，可以建立一个“该类的比较器”来进行排序。

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

两种方法各有优劣：
用Comparable 简单，只要实现Comparable 接口的对象直接就成为一个可以比较的对象，但是需要修改源代码。
用Comparator 的好处是不需要修改源代码，而是另外实现一个比较器，当某个自定义的对象需要作比较的时候，把比较器和对象一起传递过去就可以比大小了，并且在Comparator 里面用户可以自己实现复杂的可以通用的逻辑，使其可以匹配一些比较简单的对象，那样就可以节省很多重复劳动了。

参考

jdk源码及api
Java中Comparable和Comparator区别小结

秒客网