Java中对象的比较

1. 对象的比较

在Java中，基本类型的对象可以直接比较大小，而自定义类型却不能

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
    }
 }

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equals方法，而==默认情况下调用的就是equals方法，但是该方法的比较规则是：直接比较引用变量的地址

若需求比较对象中的内容，三种实现方式：

1.1 覆写基类的equals

class Card {
    public int rank;
    public String suit;

    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;
        }

        //基本类型可用==比较，引用类型需调用其equals方法
        Card c = (Card)o;
        return this.rank == c.rank
                && this.suit.equals(c.suit);
    }
}

覆写基类equals方法虽然可以比较，但缺陷是：equals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

1.2 基于Comparable接口的类

对于自定义类型，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

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
    }
}

tip： Comparable是java.lang中的接口类，可以直接使用

1.3 基于比较器比较

覆写Comparator中的compare方法

import java.util.Comparator;
class Card {
    public int rank;    // 数值
    public String suit; // 花色

    public Card(int rank, String suit) {
        this.rank = rank;
        this.suit = suit;
    }
}

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
    @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;
    }

    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p比较大
    }
}

tip： Comparator是java.util包中的泛型接口类，使用时必须导入对应的包

1.4 三种方式对比

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

2. PriorityQueue中插入对象

优先级队列在插入元素时有个要求：插入的元素不能是null或者元素之间必须能够进行比较

下面在优先级队列中插入一个自定义类型对象

class Card {
    public int rank;
    public String suit;

    public Card(int rank,String suit) {
        this.rank = rank;
        this.suit = suit;
    }
}
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        PriorityQueue<Card> p = new PriorityQueue<>();
        p.offer(new Card(1,"♠"));
        p.offer(new Card(2,"♠"));
    }
}

优先级队列底层使用堆，而向堆中插入元素时，为了满足堆的性质，必须要进行元素的比较，而此时Card是没有办法直接进行比较的，因此抛出类型转换异常