【数据结构】java对象的比较

那我掉的头发算什么

发布于 2026-01-12 18:41:04

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PriorityQueue中插入对象

上节课我们讲了优先级队列，优先级队列在插入元素时有个要求：插入的元素不能是null或者元素之间必须要能够进行比较，为了简单起见，我们只是插入了Integer类型，那优先级队列中能否插入自定义类型对象呢？

public class Card {
    public int rank;
    public String suit;

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

}
import java.util.PriorityQueue;

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

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，因此抛出异常。

元素的比较

基本类型的比较

在Java中，基本类型的对象可以直接比较大小。

public static void main(String[] args) {
int a = 10;
int b = 20;
System.out.println(a > b);
System.out.println(a < b);
System.out.println(a == b);
char c1 = 'A';
char c2 = 'B';
System.out.println(c1 > c2);
System.out.println(c1 < c2);
System.out.println(c1 == c2);
boolean b1 = true;
boolean b2 = false;
System.out.println(b1 == b2);
System.out.println(b1 != b2);
}

对象比较的问题

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
}
}

c1、c2和c3分别是Card类型的引用变量，上述代码在比较编译时： c1 > c2 编译失败 c1== c2 编译成功 c1 < c2 编译失败

从编译结果可以看出，Java中引用类型的变量不能直接按照 > 或者 < 方式进行比较。那为什么可以比较？因为：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equal方法，而默认情况下调用的就是equal方法，但是该方法的比较规则是：没有比较引用变量引用对象的内容，而是直接比较引用变量的地址，但有些情况下该种比较就不符合题意。

// Object中equal的实现，可以看到：直接比较的是两个引用变量的地址
public boolean equals(Object obj) {
return (this == obj);
}

对象的比较

有些情况下，需要比较的是对象中的内容，比如：向优先级队列中插入某个对象时，需要对按照对象中内容来调整堆，那该如何处理呢？

覆写基类的equals

import java.util.Objects;

public 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) {
        if(this == o){
            return true;
        }
        if (o == null || getClass() != o.getClass())
            return false;
        Card card = (Card) o;
        return rank == card.rank && Objects.equals(suit, card.suit);
    }
    
}

注意：一般覆写 equals 的套路就是上面演示的

如果指向同一个对象，返回 true
如果传入的为 null，返回 false
如果传入的对象类型不是 Card，返回 false
按照类的实现目标完成比较，例如这里只要花色和数值一样，就认为是相同的牌
注意下调用其他引用类型的比较也需要 equals，例如这里的 suit 的比较覆写基类equal的方式虽然可以比较，但缺陷是：equal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。

基于Comparble接口类的比较

Comparble是JDK提供的泛型的比较接口类，源码实现具体如下：

public interface Comparable<E> {
// 返回值:
// < 0: 表示 this 指向的对象小于 o 指向的对象
// == 0: 表示 this 指向的对象等于 o 指向的对象
// > 0: 表示 this 指向的对象大于 o 指向的对象
int compareTo(E o);
}

对用用户自定义类型，如果要想按照大小与方式进行比较时：在定义类时，实现Comparble接口即可，然后在类中重写compareTo方法

import java.util.Objects;

public class Card implements Comparable<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) {
        if(this == o){
            return true;
        }
        if (o == null || getClass() != o.getClass())
            return false;
        Card card = (Card) o;
        return rank == card.rank && Objects.equals(suit, card.suit);
    }

    @Override
    public int compareTo(Card o) {
        if(o == null){
            return 1;
        }
        return this.rank - o.rank;
    }
}

Compareble是java.lang中的接口类，可以直接使用

基于比较器比较

按照比较器方式进行比较，具体步骤如下：

用户自定义比较器类，实现Comparator接口

public interface Comparator<T> {
// 返回值:
// < 0: 表示 o1 指向的对象小于 o2 指向的对象
// == 0: 表示 o1 指向的对象等于 o2 指向的对象
// > 0: 表示 o1 指向的对象等于 o2 指向的对象
int compare(T o1, T o2);
}

注意：区分Comparable和Comparator。 Comparable 是调用比较方法的对象与其他对象的比较，Comparator是单独做一个比较器类，通过比较器来比较。

覆写Comparator中的compare方法

import java.util.Comparator;

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;
    }
}

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

比较字符串

import java.util.Comparator;

public class SuitComparator implements Comparator<Card> {
    @Override
    public int compare(Card o1, Card o2) {
        return o1.suit.compareTo(o2.suit);
    }
}

集合框架中PriorityQueue的比较方式

集合框架中的PriorityQueue底层使用堆结构，因此其内部的元素必须要能够比大小，PriorityQueue采用了Comparble和Comparator两种方式。

Comparble是默认的内部比较方式，如果用户插入自定义类型对象时，该类对象必须要实现Comparble接口，并覆写compareTo方法
用户也可以选择使用比较器对象，如果用户插入自定义类型对象时，必须要提供一个比较器类，让该类实现Comparator接口并覆写compare方法。

所以说，既然默认情况下是小根堆，所以我们把比较器反着来写，并把自己新写的比较器在构造方法中传参传进去，那么就可以得到大根堆。

使用PriorityQueue创建大小堆，解决TOPK问题

static class MyCmpBig implements Comparator<Integer>{

        @Override
        public int compare(Integer o1, Integer o2) {
            return o2 - o1;
        }
    }
    public static int[] smallestK(int[] arr, int k) {
        if(arr == null || k == 0){
            return new int[0];
        }

        PriorityQueue<Integer> ret = new PriorityQueue<>(arr.length,new MyCmpBig());

        for (int i = 0; i < k; i++) {
            ret.offer(arr[i]);
        }
        for (int i = k; i <arr.length ; i++) {
            if(arr[i] < ret.peek()){
                ret.poll();
                ret.offer(arr[i]);
            }
        }
        int[] retArr = new int[k];
        for (int i = 0; i < k; i++) {
            retArr[i] = ret.poll();
        }
        return retArr;
    }

总结

再次强调Comparable和Comparator和区别： Comparable：是类自身实现的接口（位于java.lang包），表示类的对象 “天生具备可比较性”。实现Comparable的类需要重写compareTo(T o)方法，将比较逻辑嵌入类内部。 Comparator：是外部定义的比较器接口（位于java.util包），表示 “第三方制定的比较规则”。无需修改原类，只需创建一个实现Comparator的类，并重写compare(T o1, T o2)方法，将比较逻辑独立于原类之外。

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原始发表：2025-10-09，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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