可比对象和比较对象
提供方： JetBrains 学院
在 Kotlin 中，Comparable 和 Comparator 是两个接口，允许开发者比较相同或不同类的对象。这两个接口通常用于根据一个或多个属性对对象集合进行排序。本文将概述 Kotlin 的 Comparable 和 Comparator 接口，解释它们的用法，并阐述它们之间的区别。
Kotlin 可比接口
Comparable 接口用于定义对象的自然排序。当一个类实现 Comparable 接口时，它必须重写 compareTo() 方法：
public operator fun compareTo(other: T): Int
该方法接受一个与参数类型相同的对象，并返回一个整数值。该整数值指示该对象是小于（返回 -1）、等于（返回 0）还是大于（返回 1）被比较的另一个对象。
例如，请看以下代码：
data class Person(val name: String, val age: Int): Comparable<Person> {
override fun compareTo(other: Person): Int {
return this.age - other.age
}
}
在这段代码中， Person 类实现了 并重写了 compareTo() 方法。compareTo compareTo() 方法根据年龄比较 Person 对象，如果当前对象的年龄小于另一个对象的年龄，则返回一个负整数；如果当前对象的年龄大于另一个对象的年龄，则返回一个正整数；如果两个对象的年龄相等，则返回零。
现在，如果我们有一个 Person 对象列表，我们可以按年龄对其进行排序，如下所示：
val people = listOf(Person("Alice", 25), Person("Bob", 30), Person("Charlie", 20))
val sortedPeople = people.sorted()
在这段代码中， sorted() 函数使用 compareTo() 方法定义的自然顺序对 Person 对象列表进行排序。
实现 Comparable 接口的类支持一些有用的扩展函数，其中包括以下函数：
coerceAtLeast() – 此函数检查调用对象是否大于某个最小对象。如果大于，则返回当前对象；否则，返回最小对象。
fun <T : Comparable> T.coerceAtLeast(minimumValue: T): T
例子：
fun main() {
val people = listOf(
Person("Alice", 25), Person("Bob", 30), Person("Charlie", 20)
)
val minimum = Person("Jack", 28)
println(people[0].age.coerceAtLeast(minimum.age)) // 28
println(people[1].age.coerceAtLeast(minimum.age)) // 30
}
coerceAtMost() – 此函数检查调用对象是否小于给定的最大对象。如果小于，则返回当前对象；否则，返回最大对象。
fun <T : Comparable> T.coerceAtMost(maximumValue: T): T
例子：
fun main() {
val people = listOf(
Person("Alice", 25), Person("Bob", 30), Person("Charlie", 20)
)
val maximum = Person("Jack", 28)
println(people[0].age.coerceAtMost(maximum.age)) // 25
println(people[1].age.coerceAtMost(maximum.age)) // 28
}
coerceIn() – 此函数检查调用对象是否在最小值和最大值之间的指定范围内。如果对象在范围内，则返回对象本身；如果对象小于最小值，则返回最小值；如果对象大于最大值，则返回最大值。
fun <T : Comparable> T.coerceIn(
minimumValue: T?,
maximumValue: T?
): T
例子：
fun main() {
println(25.coerceIn(18..28)) // 25
println(15.coerceIn(18..28)) // 18
println(30.coerceIn(18..28)) // 28
}
Kotlin 比较器接口
Comparator 接口用于定义对象的自定义排序方式。当一个类实现 Comparator 接口时，它必须重写 compare() 方法。该方法接受两个相同类型的对象作为参数，并返回一个整数值。如果两个参数相等，则返回 0；如果第一个参数小于第二个参数，则返回负数；如果第一个参数大于第二个参数，则返回正数。其工作原理如下：
data class Person(val name: String, val age: Int)
class PersonAgeComparator : Comparator<Person> {
override fun compare(p1: Person, p2: Person): Int {
return p1.age - p2.age
}
}
在这个例子中，我们有一个 Person 和一个 PersonAgeComparator 类，后者实现了 Comparator<Person> 接口。compare compare() 方法接受两个 Person 对象作为参数，并比较它们的年龄。如果 p1 的年龄小于 p2 的年龄，则返回一个负数；如果 p1 的年龄大于 p2 的年龄，则返回一个正数；如果年龄相等，则返回 0。
Comparator 接口实例的使用示例：
data class Person(val name: String, val age: Int)
fun main() {
val ageComparator = Comparator<Person> { p1, p2 -> p1.age - p2.age }
val people = listOf(
Person("Alice", 25), Person("Bob", 30), Person("Charlie", 20))
val sortedPeople = people.sortedWith(ageComparator)
println(sortedPeople)
}
打印输出：
[Person(name=Charlie, age=20), Person(name=Alice, age=25), Person(name=Bob, age=30)]
在这段代码中， ageComparator 是 Comparator 接口的一个实例，它根据年龄比较 Person 对象。sortedWith sortedWith() 函数使用 ageComparator 定义的自定义排序规则对 Person 对象列表进行排序。
Comparator 接口包含一些有趣的方法，其中包括以下几种：
reversed() – 此函数接受一个比较器作为参数，并返回一个与传入的比较器顺序相反的比较器：
fun <T> Comparator<T>.reversed(): Comparator<T>
例子：
data class Person(val name: String, val age: Int)
fun main() {
val ageComparator = Comparator<Person> { p1, p2 -> p1.age - p2.age }.reversed()
val people = listOf(
Person("Alice", 25), Person("Bob", 30), Person("Charlie", 20))
val sortedPeople = people.sortedWith(ageComparator)
println(sortedPeople)
}
打印输出：
[Person(name=Bob, age=30), Person(name=Alice, age=25), Person(name=Charlie, age=20)]
您可以在 Kotlin 文档 中查看更多方法。
可比对象与比较对象之间的差异
Comparable 和 Comparator 的主要区别在于，Comparable 定义了对象的自然顺序，而 Comparator 定义了对象的自定义顺序。当比较同一类的对象时，建议实现 Comparable 接口以提供自然顺序。当比较不同类的对象或需要自定义顺序时，建议实现 Comparator 接口。
结论
Comparable 和 Comparator 是强大的接口，允许开发者基于一个或多个属性对对象集合进行排序。比较同一类的对象时，实现 Comparable 接口可以提供自然的排序。比较不同类的对象或需要自定义排序时，实现 Comparator 接口。Kotlin 标准库提供了许多接受 Comparator 接口的函数，使开发者能够以简单高效的方式对集合进行排序。现在，让我们解决一些问题来更好地记住这些内容。
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