VisualC#中如何使用IComparable和IComparer接口

本文同时讨论了IComparable和IComparer接口,原因有两点。这两个接口经常一起使用。虽然接口类似且名称相似,但它们却有不同的用途。

原文:Use the IComparable and IComparer interfaces in Visual CSharp

本文介绍了在Visual C#中如何使用IComparer和IComparable接口。

 

概要

本文同时讨论了IComparable和IComparer接口,原因有两点。这两个接口经常一起使用。虽然接口类似且名称相似,但它们却有不同的用途。

如果你有一个支持IComparer的类型数组(例如字符串或整数),你可以对它进行排序而不需要提供任何对IComparer的显式引用(译注:意思是把一个IComparer的实现类作为参数传递给排序方法)。在这种情况下,数组元素会被转换为IComparer的默认实现(Comparer.Default)。然而,如果你想为自定义对象提供排序或比较能力,你必须实现这两个接口中的一个或两个。

本文引用了Microsoft .NET Framework类库命名空间System.Collections。

 

IComparable 接口

IComparable 接口的作用是提供一种比较特定类型的两个对象的方法。如果你想为你的对象提供任何排序能力,那么这是必须的。可以将 IComparable 视为为你的对象提供默认的排序顺序。例如,如果你有一个对象类型的数组,然后你在该数组上调用 Sort 方法,则排序期间的对象比较是由 IComparable 提供的。当你实现 IComparable 接口时,必须实现 CompareTo 方法,如下所示:

// IComparable 的 CompareTo 方法,提供默认的排序。
int IComparable.CompareTo(object obj)
{
 Car c=(Car)obj;
 return String.Compare(this.make,c.make);
}

CompareTo 方法中如何进行比较取决于被比较值的数据类型。在本例中使用 String.Compare方法,因为被选择用于比较的属性是字符串。

 

IComparer 接口

IComparer 接口的作用是提供更多的比较机制。例如,你可能想要你的类的排序上使用多个字段或属性,在同一字段上提供升序和降序,或者两者兼而有之。(译注,这个时候就必须要使用IComparer 接口了。)

使用 IComparer 是一个两步过程。首先,声明一个实现 IComparer 的类,然后实现 Compare 方法:

private class SortYearAscendingHelper : IComparer
{
 int IComparer.Compare(object a, object b)
 {
    Car c1=(Car)a;
    Car c2=(Car)b;
    if (c1.year > c2.year)
       return 1;
    if (c1.year < c2.year)
       return -1;
    else
       return 0;
 }
}

注意:

IComparer.Compare 方法需要三元比较。根据其中一个值是否大于、等于或小于另一个值,返回1、0或-1。可以通过切换此方法中的逻辑运算符来更改排序顺序(升序或降序)。

第二步是声明一个返回IComparer对象实例的方法:

public static IComparer SortYearAscending()
{
 return (IComparer) new SortYearAscendingHelper();
}

在本例中,该对象被用作第二个参数被传递给Array.Sort的接受IComparer实例的重载方法。IComparer的使用并不局限于数组。它被许多不同的集合和控件类接受为参数。

 

逐步讲解的示例:

以下示例演示了如何使用这些接口。为了演示IComparer和IComparable,我们创建了一个名为Car的类,该类拥有Make和Year两个属性。通过IComparable接口,为Make字段启用了升序排序;通过IComparer接口,为Make字段启用了降序排序。通过使用IComparer,为Year属性提供了升序和降序排序。

1. 在Visual Studio中创建一个新的Console Application项目,把它命名为ConsoleEnum。

2. 将Program.cs重命名为Host.cs,然后用以下代码替换原有代码。

using System;
namespace ConsoleEnum
{
  class host
  {
     [STAThread]
     static void Main(string[] args)
     {
        // Create an array of Car objects.
        Car[] arrayOfCars= new Car[6]
        {
           new Car("Ford",1992),
           new Car("Fiat",1988),
           new Car("Buick",1932),
           new Car("Ford",1932),
           new Car("Dodge",1999),
           new Car("Honda",1977)
        };
        // Write out a header for the output.
        Console.WriteLine("Array - Unsorted\n");
        foreach(Car c in arrayOfCars)
           Console.WriteLine(c.Make + "\t\t" + c.Year);
        // Demo IComparable by sorting array with "default" sort order.
        Array.Sort(arrayOfCars);
        Console.WriteLine("\nArray - Sorted by Make (Ascending - IComparable)\n");
        foreach(Car c in arrayOfCars)
           Console.WriteLine(c.Make + "\t\t" + c.Year);
        // Demo ascending sort of numeric value with IComparer.
        Array.Sort(arrayOfCars,Car.SortYearAscending());
        Console.WriteLine("\nArray - Sorted by Year (Ascending - IComparer)\n");
        foreach(Car c in arrayOfCars)
           Console.WriteLine(c.Make + "\t\t" + c.Year);
        // Demo descending sort of string value with IComparer.
        Array.Sort(arrayOfCars,Car.SortMakeDescending());
        Console.WriteLine("\nArray - Sorted by Make (Descending - IComparer)\n");
        foreach(Car c in arrayOfCars)
           Console.WriteLine(c.Make + "\t\t" + c.Year);
        // Demo descending sort of numeric value using IComparer.
        Array.Sort(arrayOfCars,Car.SortYearDescending());
        Console.WriteLine("\nArray - Sorted by Year (Descending - IComparer)\n");
        foreach(Car c in arrayOfCars)
           Console.WriteLine(c.Make + "\t\t" + c.Year);
        Console.ReadLine();
     }
 }
}

3. 在项目中新增一个类,命名为Car。

4. 用下面的代码替换Car.cs中的代码。

using System;
using System.Collections;
namespace ConsoleEnum
{
 public class Car : IComparable
 {
    // Beginning of nested classes.
    // Nested class to do ascending sort on year property.
    private class SortYearAscendingHelper: IComparer
    {
       int IComparer.Compare(object a, object b)
       {
          Car c1=(Car)a;
          Car c2=(Car)b;
          if (c1.year > c2.year)
             return 1;
          if (c1.year < c2.year)
             return -1;
          else
             return 0;
       }
    }
    // Nested class to do descending sort on year property.
    private class SortYearDescendingHelper: IComparer
    {
       int IComparer.Compare(object a, object b)
       {
          Car c1=(Car)a;
          Car c2=(Car)b;
          if (c1.year < c2.year)
             return 1;
          if (c1.year > c2.year)
             return -1;
          else
             return 0;
       }
    }
    // Nested class to do descending sort on make property.
    private class SortMakeDescendingHelper: IComparer
    {
       int IComparer.Compare(object a, object b)
       {
          Car c1=(Car)a;
          Car c2=(Car)b;
           return String.Compare(c2.make,c1.make);
       }
    }
    // End of nested classes.
    private int year;
    private string make;
    public Car(string Make,int Year)
    {
       make=Make;
       year=Year;
    }
    public int Year
    {
       get  {return year;}
       set {year=value;}
    }
    public string Make
    {
       get {return make;}
       set {make=value;}
    }
    // Implement IComparable CompareTo to provide default sort order.
    int IComparable.CompareTo(object obj)
    {
       Car c=(Car)obj;
       return String.Compare(this.make,c.make);
    }
    // Method to return IComparer object for sort helper.
    public static IComparer SortYearAscending()
    {
       return (IComparer) new SortYearAscendingHelper();
    }
    // Method to return IComparer object for sort helper.
    public static IComparer SortYearDescending()
    {
       return (IComparer) new SortYearDescendingHelper();
    }
    // Method to return IComparer object for sort helper.
    public static IComparer SortMakeDescending()
    {
      return (IComparer) new SortMakeDescendingHelper();
    }
 }
}

5. 运行项目。Console窗口显示如下:

Array - Unsorted

Ford 1992
Fiat 1988
Buick 1932
Ford 1932
Dodge 1999
Honda 1977

Array - Sorted by Make (Ascending - IComparable)

Buick 1932
Dodge 1999
Fiat 1988
Ford 1932
Ford 1992
Honda 1977

Array - Sorted by Year (Ascending - IComparer)

Ford 1932
Buick 1932
Honda 1977
Fiat 1988
Ford 1992
Dodge 1999

Array - Sorted by Make (Descending - IComparer)

Honda 1977
Ford 1932
Ford 1992
Fiat 1988
Dodge 1999
Buick 1932

Array - Sorted by Year (Descending - IComparer)

Dodge 1999
Ford 1992
Fiat 1988
Honda 1977
Buick 1932
Ford 1932

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