javaSE - 三个常用的接口（Comparable，Comparator，Cloneable）

news2025/1/17 3:12:17

1、Comparable

英 [ˈkɒmpərəbl] 美 [ˈkɑːmpərəbl]
可比较的;可比的;可比性;可比;可比较
 
2、Comparator
美 [kəmˈpɜrətər]
n.
比较器，比色器，比较电路，比长仪，场强计

3、 Cloneable

可复制的

一、Comparable 接口

比如说：对一个整型数组排序

public static void main(String[] args) {
        int[] array = {15,20,89,4,10,47,36};
        //排序前
        System.out.println(Arrays.toString(array));
        Arrays.sort(array);
        //排序后
        System.out.println(Arrays.toString(array));
    }

在这里插入图片描述
但是这种排序都是比较简单的排序，是针对整型，浮点型…

如果是对一些复杂类型进行排序
比如说：对学生进行排序
学生有很多属性，名字，年龄，分数等等

class Student{
    public String name;
    public int age;
    public double score;

    public Student(String name, int age, double score) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.score = score;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                ", score=" + score +
                '}';
    }
}

public class TestDome {

    public static void main(String[] args) {
        Student[] students = new Student[3];
        students[0] = new Student("张三", 18, 58.5);
        students[1] = new Student("李四", 10, 90);
        students[2] = new Student("王二", 50, 70.7);
        //排序前
        System.out.println(Arrays.toString(students));
        Arrays.sort(students);
        //排序后
        System.out.println(Arrays.toString(students));
    }
}

在这里插入图片描述
上面并没有告诉我们比较的规则，是指定根据什么来排序，是根据姓名，还是年龄，还是分数来进行排序，是升序还是降序？？？
这样应该怎样进行排序呢？？？

下面我们看一下sort的实现，是怎样实现的

在这里插入图片描述
就是让每个元素都去调用 Comparable。Comparable就是 数组按照某个规律去排序。

comparable 是一个接口，这个接口里面只有一个compareTo方法
在这里插入图片描述

所以我们在实现学生这个类的时候就要实现 comparable 接口，重写compareTo方法
compareTo 方法是用来比较数组，那就需要看比较 结果是大于0，还是等于0，再者小于0.
在这里插入图片描述

class Student implements Comparable<Student>{
    public String name;
    public int age;
    public double score;

    public Student(String name, int age, double score) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.score = score;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                ", score=" + score +
                '}';
    }

    //this，谁调用compareTo 谁就是这个this
    //这个compareTo 方法就是根据学生的年龄进行比较
    @Override
    public int compareTo(Student o) {
//        if(this.age > o.age){
//            return 1;
//        }else if(this.age == o.age){
//            return 0;
//        }else {
//            return -1;
//        }
        return this.age - o.age;
    }
}

在这里插入图片描述
那此时就可以将学生进行排序了，根据学生的年龄来排序
在这里插入图片描述
由上得知 Arrays.sort();默认排序规律是升序（从小到大），那么逆序怎么实现呢？（交换 this.age 与 o.age的位置就可以了）
在这里插入图片描述

自定义的数据类型，要进行大小的比较，一定要实现可以比较的接口Comparable

但是 Comparable 接口存在着缺陷: 如果我们要以学生的分数或者名字来排序，就需要重新 把 compareTo 方法的实现重写一遍，

   public int compareTo(Student o) {
        return (int)(this.score - o.score);
    }

那么通过名字去排序，要怎么写。
在这里插入图片描述
调用String的compareTo方法来进行比较

   public int compareTo(Student o) {
        return o.name.compareTo(this.name);
    }

在这里插入图片描述

二、Comparator - 比较器

class Student {
    public String name;
    public int age;
    public double score;

    public Student(String name, int age, double score) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.score = score;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                ", score=" + score +
                '}';
    }

}

public class TestDome {

    public static void main(String[] args) {
        Student[] students = new Student[3];
        students[0] = new Student("张三", 18, 58.5);
        students[1] = new Student("李四", 10, 90);
        students[2] = new Student("王二", 50, 70.7);
        //排序前
        System.out.println(Arrays.toString(students));
        Arrays.sort(students);
        //排序后
        System.out.println(Arrays.toString(students));
    }
}

最开始的时候比较还是会出错
在这里插入图片描述
进入sort，你会发现有很多比较规则
在这里插入图片描述

现在 我们来创建一个类，该类实现了Comparator接口
Ctrl+左键 进入 Comparator 接口
在这里插入图片描述
输出原理，跟前面讲的,是一样的， 大于就返回一个非零数字，等于返回0，小于返回负数

class Student{
    public String name;
    public int age;
    public double score;

    public Student(String name, int age, double score) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.score = score;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                ", score=" + score +
                '}';
    }
}

//根据年龄来比较的比较器
class ageComparator implements Comparator<Student>{
    @Override
    public int compare(Student o1, Student o2) {
        return o1.age - o2.age;
    }
}

那该如何使用比较器呢？？？

public static void main(String[] args) {
        Student[] students = new Student[3];
        students[0] = new Student("张三", 18, 58.5);
        students[1] = new Student("李四", 10, 90);
        students[2] = new Student("王二", 50, 70.7);
        //排序前
        System.out.println(Arrays.toString(students));
        AgeComparator ageComparator = new AgeComparator();
        Arrays.sort(students,ageComparator);
        //排序后
        System.out.println(Arrays.toString(students));
    }

进入sort方法
在这里插入图片描述
如果要根据分数来比较，那就创建一个根据分数来比较的比较器

class ScoreComparator implements Comparator<Student>{

    @Override
    public int compare(Student o1, Student o2) {
        return (int)(o1.score - o2.score);
    }
}

在这里插入图片描述

根据姓名来排序，那就创建一根据姓名来比较的比较器

class Name implements Comparator<Student>{
    @Override
    public int compare(Student o1, Student o2) {
        return o1.name.compareTo(o2.name);
    }
}

在这里插入图片描述

关于比较器总的代码

class Student{
    public String name;
    public int age;
    public double score;

    public Student(String name, int age, double score) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.score = score;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                ", score=" + score +
                '}';
    }

}

class AgeComparator implements Comparator<Student>{

    @Override
    public int compare(Student o1, Student o2) {
        return o1.age - o2.age;
    }
}

class ScoreComparator implements Comparator<Student>{

    @Override
    public int compare(Student o1, Student o2) {
        return (int)(o1.score - o2.score);
    }
}

class NameComparator implements Comparator<Student>{
    @Override
    public int compare(Student o1, Student o2) {
        return o1.name.compareTo(o2.name);
    }
}

public class TestDome {

    public static void main(String[] args) {
        Student[] students = new Student[3];
        students[0] = new Student("张三", 18, 58.5);
        students[1] = new Student("李四", 10, 90);
        students[2] = new Student("王二", 50, 70.7);
        //排序前
        System.out.println(Arrays.toString(students));

//        ScoreComparator scoreComparator = new ScoreComparator();
//        Arrays.sort(students,scoreComparator);
//        AgeComparator ageComparator = new AgeComparator();
//        Arrays.sort(students,ageComparator);
        NameComparator nameComparator = new NameComparator();
        Arrays.sort(students,nameComparator);
        //排序后
        System.out.println(Arrays.toString(students));
    }
}

三、Cloneable - 克隆

Java 中内置了一些很有用的接口, Clonable 就是其中之一.

Object 类中存在一个 clone 方法, 调用这个方法可以创建一个对象的 “拷贝”.
但是要想合法调用 clone 方法, 必须要先实现 Clonable 接口, 否则就会抛出 CloneNotSupportedException 异常.

class Person{
    public String name;
    public int age;

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public void eat(){
        System.out.println(" 正在吃饭！");
    }
    
    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}

在这里插入图片描述
要想合法调用 clone 方法, 必须要先实现 Clonable 接口, 否则就会抛出 CloneNotSupportedException 异常.

在这里插入图片描述
Cloneable 接口为什么是空的？？？
一个空接口称为标志接口，表示接口就表示，如果一个类实现了这个和标志接口，那这个类就可以被克隆
这个接口本来就是空的，有些是用语法解释不了的，但是clone方法为什么还是会报错？？？
那就要在这个类里面重写clone方法
在这里插入图片描述

要克隆一个对象，那这个类就要实现Cloneable接口，并且这个类要重写clone方法

一个对象被克隆，那就产生了一个副本，和这个对象一样

class Person implements Cloneable{
    public String name;
    public int age;

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public void eat(){
        System.out.println(" 正在吃饭！");
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }

    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }
}

public class Test1 {
    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
        Person person1 = new Person("张三", 18);
        Person person2 = (Person)person1.clone();
        System.out.println(person2);
    }
}

在这里插入图片描述

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