Java学习笔记09(3)-常用类之Java比较器和其他常用类

四月 05, 2021 5966

一、Java比较器

Java实现对象排序有两种方式：

自然排序：java.lang.Comparable
定制排序：java.util.Comparator

1、Comparable

Comparable接口强行对实现它的每个类的对象进行整体排序，这种排序称为类的自然排序。

实现Comparable的类，必须实现compareTo(Object obj)方法，从小到大的排序规则如下：

如果当前对象this大于obj，返回正整数。
如果当前对象this小于obj，返回负整数。
如果当前对象this等于obj，返回0。

以上规则是从小到大排列，如果想从大到小排列，则正负和上面相反。

String类、包装类等类实现了Comparable接口，并实现了compareTo()方法，进行了从小到大的排列。

实现Comparable接口的对象列表可以通过Collections.sort或Arrays.sort进行自动排序，比如String数组就可以自动比较大小，自动排序：

public class CompareTest {
    @Test
    public void test(){
        String[] str = new String[]{"DD","BB","AA","CC"};
        //String实现了Comparable接口，String对象可以比较大小
        Arrays.sort(str);  //借助Arrays.sort进行排序
        System.out.println(Arrays.toString(str));
        //输出结果为：[AA, BB, CC, DD]
    }
}

2、Comparator

当元素的类型没有实现java.lang.Comparable接口而又不方便修改代码，或者实现了java.lang.Comparable接口的排序规则不适合当前的操作，那么可以考虑使用Comparator的对象来排序，强行对多个对象进行整体排序的比较。

实现Comparator接口需要实现其compare(Obj o1, Obj o2)方法，规则和compareTo(Object obj)相同。

同样地，可以将Comparator传递给sort方法（如Collections.sort或Arrays.sort），控制排序规则。还可以使用Comparator来控制某些数据结构（如有序set或有序映射）的顺序，或者为那些没有自然顺序的对象collection提供排序。

举例：

public class CompareTest {
        @Test
    public void test3(){
        String[] str = new String[]{"DD","BB","AA","CC"};
        //实现Comparator接口，自定义排序规则。需要重写compare方法
        //Arrays.sort方法的第二个参数，需要比较器对象，这里使用匿名实现类对象
        Arrays.sort(str, new Comparator() {
            @Override
            public int compare(Object o1, Object o2) {
                //如果使用泛型，这里可以不用强制转型
                if(o1 instanceof String && o2 instanceof String){
                    String s1 = (String) o1;
                    String s2 = (String) o2;
                    return -s1.compareTo(s2);
                }else{ throw new RuntimeException("类型错误");}
            }
        });
        System.out.println(Arrays.toString(str));
        //临时改变了排序规则，此时输出为[DD, CC, BB, AA]
    }
}

Comparable接口的方式一旦指定，保证Comparable接口实现类的对象在任何位置都可以比较大小。
Comparator接口属于临时性的比较。

二、System类

java.lang.System类代表系统，系统级的很多属性和控制方法都放置在该类的内部。

System类的构造器是private的，因此无法创建该类的对象，其内的成员变量和成员方法都是static的，可以方便调用。

成员变量：

in：标准输入流
out：标准输出流
err：标准错误输出流

成员方法：

native long currentTimeMillis()：返回当前的计算机时间，时间的表达格式为当前计算机时间和GMT时间(格林威治时间)1970年1月1号0时0分0秒所差的毫秒数。
void exit(int status)：退出程序。其中status的值为0代表正常退出，非零代表异常退出。使用该方法可以在图形界面编程中实现程序的退出功能等。
void gc()：请求系统进行垃圾回收。至于系统是否立刻回收，则取决于系统中垃圾回收算法的实现以及系统执行时的情况。

String getProperty(String key)：获得系统中属性名为key的属性对应的值。系统中常见的属性名以及属性的作用如下：

java.version：Java运行时环境版本
java.home：Java安装目录
os.name：操作系统的名称
os.version：操作系统的版本
user.name：用户名称
user.home：用户的主目录
user.dir：用户的当前目录

代码举例：

public class OtherClass {
    @Test
    public void test1() {
        System.out.println("java的version:" + System.getProperty("java.version"));
        System.out.println("java的home:" + System.getProperty("java.home"));
        System.out.println("os的name:" + System.getProperty("os.name"));
        System.out.println("os的version:" + System.getProperty("os.version"));
        System.out.println("user的name:" + System.getProperty("user.name"));
        System.out.println("user的home:" + System.getProperty("user.home"));
        System.out.println("user的dir:" + System.getProperty("user.dir"));
    }
}
/*以上代码输出结果为：
java的version:15.0.1
java的home:D:\JDK15
os的name:Windows 10
os的version:10.0
user的name:xxx
user的home:C:\Users\xxx
user的dir:D:\IntelliJ IDEA\Project\Java_shangguigu\JavaSenior\day04
*/

三、Math类

java.lang.Math类提供了一系列静态方法用于科学计算，其方法的参数和返回值类型一般为double型：

abs：绝对值
acos/asin/atan/cos/sin/tan：三角函数
sqrt：平方根
pow(double a, double b)：求a的b次幂
log：自然对数
exp：e为底数
max(double a, double b)：求a、b之间的最大值
min(double a, double b)：求a、b之间的最小值
random()：返回0.0到1.0之间的随机数
long round(double a)：double型数据a转换为long型（四舍五入）
toDegrees(double angrad)：弧度—>角度
toRadians(double angdeg)：角度—>弧度

四、BigInteger与BigDecimal

1、BigInteger

Long是long的包装类，最大值为，如果是再大的数，就需要使用BigInteger类。java.math.BigInteger表示不可变的任意精度的整数。BigInteger类用int[]来模拟非常大的整数，BigInteger类对象进行计算的时候只能使用实例方法。

构造器：

BigInteger(String val)：根据字符串构建BigInteger对象

常用方法：

public BigInteger abs()：返回此BigInteger的绝对值的BigInteger。
BigInteger add(BigInteger val)：返回其值为(this + val)的BigInteger
BigInteger subtract(BigInteger val)：返回其值为(this-val)的BigInteger
BigInteger multiply(BigInteger val)：返回其值为(this * val)的BigInteger
BigInteger divide(BigInteger val)：返回其值为(this / val)的BigInteger。整数相除只保留整数部分。
BigInteger remainder(BigInteger val)：返回其值为(this % val)的BigInteger。
BigInteger[] divideAndRemainder(BigInteger val)：返回包含(this / val)后跟(this % val)的两个BigInteger的数组。
BigInteger pow(int exponent)：返回其值为this的exponent次幂的BigInteger。

BigInteger和基本数据类型转换：

转换为byte：byteValue()
转换为short：shortValue()
转换为int：intValue()
转换为long：longValue()
转换为float：floatValue()
转换为double：doubleValue()

直接调用以上方法，如果超出范围，不会抛出异常，会导致结果不正确。

调用xxxValueExact()方法，转换超出范围时，会抛出ArithmeticException异常，以保证结果准确。

2、BigDecimal

java.math.BigDecimal表示一个任意大小且精度完全准确的浮点数，同样是不可变的。

BigDecimal用scale()表示小数位数，小数末尾是0的时候也计算在内。如果调用scale()方法，返回值为负数，比如-2，表示这个数是整数，并且末尾有两个0。

构造器：

public BigDecimal(double val)
public BigDecimal(String val)

常用方法：

public BigDecimal setScale(int newScale)：设置当前BigDecimal的精度，如果比原始值低，根据指定的处理方式进行四舍五入或者直接截断。
public BigDecimal stripTrailingZeros()：将一个BigDecimal格式化为一个相等的，但去掉了末尾0的BigDecimal
public BigDecimal add(BigDecimal augend)
public BigDecimal subtract(BigDecimal subtrahend)
public BigDecimal multiply(BigDecimal multiplicand)
public BigDecimal divide(BigDecimal divisor,int scale,int roundingMode)：如果除不尽，会报ArithmeticException异常，此时必须指定精度以及如何截断。

说明：

通过源码可知，一个BigDecimal是通过一个BigInteger和一个scale来表示的，即BigInteger表示一个完整的整数，而scale表示小数位数。
比较两个BigDecimal数的大小，应该使用compareTo()方法，根据两个值的大小分别返回-1、1和0，分别表示小于、大于和等于。
compareTo()比较的是两个数值的大小，而equals()方法不但要求两个BigDecimal的值相等，还要求它们的scale()相等：

BigDecimal d1 = new BigDecimal("123.456");
BigDecimal d2 = new BigDecimal("123.45600");
System.out.println(d1.equals(d2)); // false, 因为scale不同

// true,因为d2去除尾部0后scale变为2
System.out.println(d1.equals(d2.stripTrailingZeros()));
System.out.println(d1.compareTo(d2)); // 0，表示相等

本文作者：Kangshitao
本文链接：http://kangshitao.github.io/2021/04/05/java-note-0903/index.html
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