واجهة Comparator

جزء من قسم البرمجة كائنية التوجه في رحلة Java على Coddy. الدرس 45 من 87.

بينما يحدد Comparable الترتيب الطبيعي لـ class، تحتاج أحيانًا إلى ترتيب الكائنات بطرق مختلفة. تتيح لك واجهة Comparator إنشاء منطق مقارنة منفصل دون تعديل class الأصلية.

‏Comparator هو كائن خارجي يقارن بين كائنين من النوع نفسه. يكون هذا مفيدًا عندما تريد خيارات فرز متعددة أو عندما لا يمكنك تعديل الفئة نفسها:

import java.util.Comparator;

class NameComparator implements Comparator<Person> {
    @Override
    public int compare(Person p1, Person p2) {
        return p1.getName().compareTo(p2.getName());
    }
}

class AgeComparator implements Comparator<Person> {
    @Override
    public int compare(Person p1, Person p2) {
        return p1.getAge() - p2.getAge();
    }
}

يمكنك بعد ذلك تمرير comparator إلى أساليب الفرز:

List<Person> people = new ArrayList<>();
people.add(new Person("Charlie", 30));
people.add(new Person("Alice", 25));

Collections.sort(people, new NameComparator());  // مرتبة حسب الاسم
Collections.sort(people, new AgeComparator());   // مرتبة حسب العمر

للحصول على كود موجز، يمكنك استخدام تعبيرات lambda لأن Comparator واجهة وظيفية:

Collections.sort(people, (p1, p2) -> p1.getName().compareTo(p2.getName()));

الفرق الأساسي: يتم تنفيذ Comparable بواسطة الفئة التي تجري مقارنتها، ويحدّد ترتيبًا طبيعيًا واحدًا، بينما Comparator هو فئة منفصلة يمكنها تحديد عدد غير محدود من ترتيبات مخصّصة.

التحدي

سهل

لنُنشئ نظامًا لفرز الموظفين يوضّح قوة واجهة Comparator. ستنشئ عدة مقارنات لفرز الموظفين بطرق مختلفة، حسب الراتب وحسب الاسم، من دون تعديل class ‏Employee نفسه.

ستنظّم التعليمات البرمجية عبر أربعة ملفات:

Employee.java: أنشئ class تمثّل موظفًا بثلاثة private fields: name ‏(String)، وdepartment ‏(String)، وsalary ‏(double). أدرج constructor لتهيئة جميع الحقول وgetter methods لكل منها. نفّذ override لـ toString() لإرجاع: [name] ([department]) - $[salary]
SalaryComparator.java: أنشئ comparator لفرز employees حسب الراتب بترتيب تنازلي (الأعلى أجرًا أولًا). نفّذ واجهة Comparator<Employee> وmethod ‏compare() الخاصة بها. استخدم Double.compare() لإجراء مقارنة آمنة لقيم الراتب.
NameComparator.java: أنشئ comparator آخر لفرز employees أبجديًا حسب الاسم بترتيب تصاعدي (من A إلى Z). نفّذ Comparator<Employee> واستخدم method ‏compareTo() الخاصة بـ String للمقارنة.
Main.java: اجمع كل شيء معًا من خلال إنشاء list من employees وفرزها باستخدام comparators الخاصة بك. ستتلقى input لثلاثة employees، كل منهم في سطر منفصل بالتنسيق: name,department,salary
أنشئ ArrayList من employees، ثم اعرض طريقتَي الفرز:
1. أولًا، فرز حسب الراتب باستخدام SalaryComparator ثم طباعة كل employee
2. طباعة سطر فارغ
3. بعد ذلك، فرز حسب الاسم باستخدام NameComparator ثم طباعة كل employee

ستتلقى ثلاثة أسطر من input، يحتوي كل منها على بيانات employee بالتنسيق: name,department,salary

على سبيل المثال، قد يبدو سطر input بالشكل التالي: Alice,Engineering,75000.0

تذكّر استيراد java.util.Comparator في ملفات comparator، وjava.util.ArrayList وjava.util.Collections وjava.util.Scanner في ملف Main الخاص بك. لاحظ كيف تتيح لك comparators تعريف استراتيجيات فرز متعددة خارجيًا: لا يحتاج class ‏Employee إلى معرفة أي شيء عن كيفية فرزه!

جرّب بنفسك

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.Scanner;

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        
        // قراءة ثلاثة موظفين من الإدخال
        // صيغة كل سطر: name,department,salary
        String line1 = scanner.nextLine();
        String line2 = scanner.nextLine();
        String line3 = scanner.nextLine();
        
        // TODO: تحليل كل سطر وإنشاء كائنات Employee
        // تلميح: استخدم split(",") لفصل القيم
        
        // TODO: إنشاء ArrayList من الموظفين وإضافة الثلاثة جميعهم
        
        // TODO: الترتيب حسب الراتب باستخدام SalaryComparator وطباعة كل موظف
        // تلميح: استخدم Collections.sort(list, comparator)
        
        // TODO: طباعة سطر فارغ
        
        // TODO: الترتيب حسب الاسم باستخدام NameComparator وطباعة كل موظف
    }
}