Java - Как использовать интерфейс Comparable?

Добро пожаловать,野心勃勃ые программисты на Java! Сегодня мы окунемся в fascinирующий мир интерфейса Comparable. Не волнуйтесь, если вы новички в программировании – я буду вести вас шаг за шагом через это понятие, как я уже делал для countless студентов на протяжении многих лет преподавания. Так что возьмите кружку вашего любимого напитка и отправляйтесь в это захватывающее путешествие вместе со мной!

Что такое интерфейс Comparable?

Представьте, что вы организовываете свою книжную полку. Вы можете захотеть arranging ваши книги по заголовку, автору или дате публикации. В мире Java, интерфейс Comparable похож на вашего личного библиотекаря, помогающего вам упорядочивать объекты в определенном порядке.

Интерфейс Comparable является частью пакета java.lang, что означает, что он автоматически доступен во всех программах на Java. Он содержит только один метод:

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

Не позволяйте этому вас напугать! Мы разберем это по частям.

Понимание compareTo()

Метод compareTo() является сердцем интерфейса Comparable. Он сравнивает текущий объект с другим объектом и возвращает целое число:

• Если результат отрицательный, текущий объект считается "меньше" другого объекта.
• Если результат положительный, текущий объект считается "больше" другого объекта.
• Если результат ноль, объекты считаются равными.

Давайте посмотрим на это в действии с простым примером:

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;
}

// Getters, setters и метод toString()
}

В этом примере мы сравниваем студентов по возрасту. Если вы вычтете возраст другого студента из возраста текущего студента, вы получите:

• Отрицательное число, если текущий студент моложе
• Положительное число, если текущий студент старше
• Ноль, если они одного возраста

Реализация Comparable в пользовательских объектах

Теперь, когда мы понимаем основы, давайте создадим более сложный пример. Мы создадим класс Book и отсортируем книги по году публикации.

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 + " by " + 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("Before sorting: " + bookshelf);
Collections.sort(bookshelf);
System.out.println("After sorting: " + bookshelf);
}
}

Когда вы запустите эту программу, вы увидите:

Before sorting: [1984 by George Orwell (1949), To Kill a Mockingbird by Harper Lee (1960), The Great Gatsby by F. Scott Fitzgerald (1925)]
After sorting: [The Great Gatsby by F. Scott Fitzgerald (1925), 1984 by George Orwell (1949), To Kill a Mockingbird by Harper Lee (1960)]

Не правда ли, это здорово? Всего лишь несколькими строками кода мы создали пользовательский механизм сортировки для наших книг!

Сортировка в обратном порядке

Но что, если мы хотим отсортировать наши книги от новейших к старейшим? Не волнуйтесь! Java предоставляет удобный метод Collections.reverseOrder() для этой цели.

Давайте изменим наш main метод:

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("Before sorting: " + bookshelf);
Collections.sort(bookshelf);
System.out.println("After sorting (oldest to newest): " + bookshelf);
Collections.sort(bookshelf, Collections.reverseOrder());
System.out.println("After sorting (newest to oldest): " + bookshelf);
}

Теперь, когда вы запустите программу, вы увидите:

Before sorting: [1984 by George Orwell (1949), To Kill a Mockingbird by Harper Lee (1960), The Great Gatsby by F. Scott Fitzgerald (1925)]
After sorting (oldest to newest): [The Great Gatsby by F. Scott Fitzgerald (1925), 1984 by George Orwell (1949), To Kill a Mockingbird by Harper Lee (1960)]
After sorting (newest to oldest): [To Kill a Mockingbird by Harper Lee (1960), 1984 by George Orwell (1949), The Great Gatsby by F. Scott Fitzgerald (1925)]

Заключение

И вот мы и learned! Вы только что научились использовать интерфейс Comparable для сортировки пользовательских объектов в Java. Помните, ключ к maîtrising программирование - это практика. Попробуйте создать свои собственные классы и реализовать Comparable по-разному. Может быть, отсортируйте список фильмов по их рейтингам или список рецептов по количеству ингредиентов.

Как я всегда говорю своим студентам, программирование похоже на готовку – сначала вы можете сделать mess, но с практикой вы начнете создавать шедевры. Продолжайте программировать, продолжайте учиться и, самое главное, получайте удовольствие!

Вот quick reference таблица методов, которые мы использовали:

Метод	Описание
compareTo(T o)	Сравнивает этот объект с указанным объектом для порядка
Collections.sort(List<T> list)	Сортирует указанный список в возрастающем порядке
Collections.sort(List<T> list, Comparator<? super T> c)	Сортирует указанный список в порядке,诱导имом указанным Comparator
Collections.reverseOrder()	Возвращает comparator, который诱导ит обратный естественный порядок на коллекции объектов

Счастливого кодирования!

Credits: Image by storyset