Java - Wie man Comparable verwendet?

Willkommen, ambitionierte Java-Programmierer! Heute tauchen wir ein in die faszinierende Welt der Comparable-Schnittstelle. Machen Sie sich keine Sorgen, wenn Sie neu im Programmieren sind – ich werde Sie durch dieses Konzept Schritt für Schritt führen, genau wie ich es in den letzten Jahren für unzählige Schüler getan habe. Also, holen Sie sich ein Getränk Ihrer Wahl und lassen Sie uns gemeinsam diese aufregende Reise antreten!

Was ist die Comparable-Schnittstelle?

Stellen Sie sich vor, Sie organisieren Ihr Bücherregal. Vielleicht möchten Sie Ihre Bücher nach Titel, Autor oder Erscheinungsdatum sortieren. In der Java-Welt ist die Comparable-Schnittstelle wie Ihr persönlicher Bibliothekar, der Ihnen hilft, Objekte in einer bestimmten Reihenfolge zu sortieren.

Die Comparable-Schnittstelle ist Teil des java.lang-Pakets, was bedeutet, dass sie automatisch in allen Java-Programmen verfügbar ist. Sie enthält nur eine Methode:

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

Lassen Sie sich davon nicht einschüchtern! Wir werden das Stück für Stück auseinandernehmen.

Verständnis von compareTo()

Die compareTo()-Methode ist das Herz der Comparable-Schnittstelle. Sie vergleicht das aktuelle Objekt mit einem anderen Objekt und gibt einen Ganzenzwert zurück:

• Wenn das Ergebnis negativ ist, wird das aktuelle Objekt als "kleiner als" das andere Objekt angesehen.
• Wenn das Ergebnis positiv ist, wird das aktuelle Objekt als "größer als" das andere Objekt angesehen.
• Wenn das Ergebnis null ist, gelten die Objekte als gleich.

Sehen wir uns das in Aktion mit einem einfachen Beispiel an:

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

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

@Override
public int compareTo(Student otherStudent) {
return this.age - otherStudent.age;
}

// Getter, Setter und toString()-Methode
}

In diesem Beispiel vergleichen wir Schüler basierend auf ihrem Alter. Wenn wir das Alter des anderen Schülers vom Alter des aktuellen Schülers abziehen, erhalten wir:

• Eine negative Zahl, wenn der aktuelle Schüler jünger ist
• Eine positive Zahl, wenn der aktuelle Schüler älter ist
• Null, wenn sie das gleiche Alter haben

Implementierung von Comparable in benutzerdefinierten Objekten

Nun, da wir die Grundlagen verstehen, lassen Sie uns ein komplexeres Beispiel erstellen. Wir werden eine Book-Klasse erstellen und Bücher nach ihrem Erscheinungsjahr sortieren.

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;

public class Book implements Comparable<Book> {
private String title;
private String author;
private int publicationYear;

public Book(String title, String author, int publicationYear) {
this.title = title;
this.author = author;
this.publicationYear = publicationYear;
}

@Override
public int compareTo(Book otherBook) {
return this.publicationYear - otherBook.publicationYear;
}

@Override
public String toString() {
return title + " von " + author + " (" + publicationYear + ")";
}

public static void main(String[] args) {
List<Book> bookshelf = new ArrayList<>();
bookshelf.add(new Book("1984", "George Orwell", 1949));
bookshelf.add(new Book("To Kill a Mockingbird", "Harper Lee", 1960));
bookshelf.add(new Book("The Great Gatsby", "F. Scott Fitzgerald", 1925));

System.out.println("Vor dem Sortieren: " + bookshelf);
Collections.sort(bookshelf);
System.out.println("Nach dem Sortieren: " + bookshelf);
}
}

Wenn Sie dieses Programm ausführen, sehen Sie:

Vor dem Sortieren: [1984 von George Orwell (1949), To Kill a Mockingbird von Harper Lee (1960), The Great Gatsby von F. Scott Fitzgerald (1925)]
Nach dem Sortieren: [The Great Gatsby von F. Scott Fitzgerald (1925), 1984 von George Orwell (1949), To Kill a Mockingbird von Harper Lee (1960)]

Ist das nicht toll? Mit nur wenigen Zeilen Code haben wir einen benutzerdefinierten Sortiermechanismus für unsere Bücher erstellt!

Sortierung in umgekehrter Reihenfolge

Aber was ist, wenn wir unsere Bücher von neu nach alt sortieren möchten? Keine Angst! Java bietet eine praktische Collections.reverseOrder()-Methode für genau diesen Zweck.

Lassen Sie uns unsere main-Methode ändern:

public static void main(String[] args) {
List<Book> bookshelf = new ArrayList<>();
bookshelf.add(new Book("1984", "George Orwell", 1949));
bookshelf.add(new Book("To Kill a Mockingbird", "Harper Lee", 1960));
bookshelf.add(new Book("The Great Gatsby", "F. Scott Fitzgerald", 1925));

System.out.println("Vor dem Sortieren: " + bookshelf);
Collections.sort(bookshelf);
System.out.println("Nach dem Sortieren (älteste zu neuerste): " + bookshelf);
Collections.sort(bookshelf, Collections.reverseOrder());
System.out.println("Nach dem Sortieren (neueste zu älteste): " + bookshelf);
}

Nun, wenn Sie das Programm ausführen, sehen Sie:

Vor dem Sortieren: [1984 von George Orwell (1949), To Kill a Mockingbird von Harper Lee (1960), The Great Gatsby von F. Scott Fitzgerald (1925)]
Nach dem Sortieren (älteste zu neuerste): [The Great Gatsby von F. Scott Fitzgerald (1925), 1984 von George Orwell (1949), To Kill a Mockingbird von Harper Lee (1960)]
Nach dem Sortieren (neueste zu älteste): [To Kill a Mockingbird von Harper Lee (1960), 1984 von George Orwell (1949), The Great Gatsby von F. Scott Fitzgerald (1925)]

Fazit

Und da haben Sie es! Sie haben gerade gelernt, wie man die Comparable-Schnittstelle verwendet, um benutzerdefinierte Objekte in Java zu sortieren. Denken Sie daran, dass der Schlüssel zum Beherrschen des Programmierens die Übung ist. Versuchen Sie, Ihre eigenen Klassen zu erstellen und Comparable auf verschiedene Weisen zu implementieren. Vielleicht sortieren Sie eine Liste von Filmen nach ihren Bewertungen oder eine Liste von Rezepten nach der Anzahl der Zutaten.

Wie ich meinen Schülern immer sage, Programmieren ist wie Kochen – am Anfang machen Sie vielleicht einen Sauerteig, aber mit Übung werden Sie bald Meisterwerke zaubern. Bleiben Sie am Code, bleiben Sie neugierig und vor allem, haben Sie Spaß!

Hier ist eine schnelle Referenztabelle der von uns verwendeten Methoden:

Methode	Beschreibung
compareTo(T o)	Vergleicht dieses Objekt mit dem angegebenen Objekt für die Ordnung
Collections.sort(List<T> list)	Sortiert die angegebene Liste in aufsteigender Reihenfolge
Collections.sort(List<T> list, Comparator<? super T> c)	Sortiert die angegebene Liste gemäß der durch den angegebenen Comparator induzierten Ordnung
Collections.reverseOrder()	Gibt einen Comparator zurück, der die umgekehrte natürliche Ordnung auf eine Sammlung von Objekten anwendet

Happy Coding!

Credits: Image by storyset