[Java] Comparable과 Comparator의 차이에 대해

Comparable과 Comparator의 차이에 대해

Comparable

Comparable 인터페이스는 해당 인터페이스를 구현한 객체에게 기본 정렬 규칙을 설정하는 목적으로 사용된다. 정렬 수행 시 기본적으로 적용되는 정렬 기준이 되는 메서드를 정의하는 인터페이스다.

int[] nums = {4, 5, 1, 3, 2, 7, 6};
Arrays.sort(nums);
Arrays.stream(nums).forEach(System.out::println);
// 오름차순으로 출력됨

Java에서 제공되는 정렬이 가능한 클래스들은 모두 Comparable 인터페이스를 구현하고 있으며, 정렬 시에 이에 맞게 정렬이 수행된다.
위의 코드도 마찬가지이며 오름차순으로 출력이 된다.

그렇다면 다음의 경우에는 어떤식으로 출력이 될까 ?

    public static class Product {
        int price;
        int quantity;

        Product(int price, int quantity) {
            this.price = price;
            this.quantity = quantity;
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        Product product1 = new Product(1000, 4);
        Product product2 = new Product(100, 5);
        Product product3 = new Product(2000, 1);
        Product product4 = new Product(1500, 6);
        Product[] products = {product1, product2, product3, product4};

        Arrays.sort(products);
        Arrays.stream(products).forEach(System.out::println);
    }

결과는 Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: class tpckg.test$Product cannot be cast to class java.lang.Comparable 다음과 같은 예외가 나오게 된다. price로 정렬을 해야할지 quantity로 정렬을 해야할지 그 기준을 모르기에 예외가 터진다.

    public static class Product implements Comparable<Product> {
        int price;
        int quantity;

        Product(int price, int quantity) {
            this.price = price;
            this.quantity = quantity;
        }

        @Override
        public int compareTo(Product o) {
            return this.price - o.price;
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        Product product1 = new Product(1000, 4);
        Product product2 = new Product(100, 5);
        Product product3 = new Product(2000, 1);
        Product product4 = new Product(1500, 6);
        Product[] products = {product1, product2, product3, product4};

        Arrays.sort(products);
        Arrays.stream(products).forEach(p -> System.out.println(p.price));
    }

다음과 같이 Comparable를 받아서 compareTo 메서드를 구현한 후에 출력을 해보면
100 1000 1500 2000 의 순서로 compareTo 메서드에 정의한 대로 정렬이 되는 것을 알 수가 있다.

compareTo 메서드는 그것이 구현된 객체와 매개변수로 넘어 온 타겟 객체를 비교하여 원하는 정렬에 따른 int 값을 반환해 주어야 한다. 기준을 정한 후, 이 객체가 매개변수의 객체보다 작으면 음수, 크면 양수 같다면 0을 리턴하게 된다. 양수일 경우 두 객체의 자리가 바뀌게 되고 음수와 0일 때는 바뀌지 않는다.

int, String 등 기본타입들이 오류 없이 정렬이 되는 것은 이미 해당 클래스 내부에 Comparable들이 구현되어있기 때문이라는 것을 예상할 수가 있다.

이렇게 알 수 있듯이, Comparable은 기본 정렬 규칙을 설정하기 위한 인터페이스이다.

Comparator

Comparator 인터페이스는 정렬 가능한 클래스들의 기본 정렬 기준과 다르게 정렬하고 싶을 때 사용하는 인터페이스다. 보통 내림차순을 사용하고자 할 때 많이 사용하며 익명 클래스를 자주 이용한다.

    public static class Product implements Comparable<Product> {
        int price;
        int quantity;

        Product(int price, int quantity) {
            this.price = price;
            this.quantity = quantity;
        }

        @Override
        public int compareTo(Product o) {
            return this.price - o.price;
        }
    }

    public static class QuantitySort implements Comparator<Product> {
        @Override
        public int compare(Product o1, Product o2) {
            return o1.quantity - o2.quantity;
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        Product product1 = new Product(1000, 4);
        Product product2 = new Product(100, 5);
        Product product3 = new Product(2000, 1);
        Product product4 = new Product(1500, 6);
        Product[] products = {product1, product2, product3, product4};

        Arrays.sort(products, new QuantitySort());
        Arrays.stream(products).forEach(p -> System.out.println(p.quantity));
    }

코드를 보면 Product는 기본 정렬 방식이 price 오름차순이었다. 이것을 특정 상황에서 quantity를 기준으로 삼고 싶어서 Comparator를 구현한 클래스를 생성해서 파라미터에 넣어주었다. 결과는 1, 4, 5, 6으로 quantity로 정렬 되었다.

Arrays.sort(products, new Comparator<Product>() {
    @Override
    public int compare(Product o1, Product o2) {
        return o2.price - o1.price;
    }
});
Arrays.stream(products).forEach(p -> System.out.println(p.price));

다음과 같이 익명 클래스를 이용할 수도 있다. 기본 정렬은 가격 오름차순이지만 내림차순으로 정렬되게끔 해보았다. compare 메서드는 compareTo와는 다르게 비교대상 객체 외부에 생성하기 때문에 비교할 대상 두 개에 대한 정보를 모두 매개변수로 받는다.

이렇게 알 수 있듯이, Comparator는 기본 정렬 규칙과 다르게 정렬하고 싶을 때 사용한다.

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Reference

https://dev-daddy.tistory.com/23

https://gmlwjd9405.github.io/2018/09/06/java-comparable-and-comparator.html