compareTo() و Comparable

جزء من قسم البرمجة كائنية التوجه في رحلة Java على Coddy. الدرس 44 من 87.

تتيح الواجهة Comparable للكائنات تحديد ترتيبها الطبيعي. ومن خلال تنفيذ هذه الواجهة، يمكن فرز class تلقائيًا باستخدام أساليب مثل Collections.sort() أو تخزينها في مجموعات مرتبة مثل TreeSet.

تتطلب الواجهة منك تنفيذ أسلوب واحد: compareTo(). يقارن هذا الأسلوب الكائن الحالي بكائن آخر ويُرجع عددًا صحيحًا يشير إلى ترتيبهما النسبي:

قيمة سالبة: يأتي هذا الكائن قبل الكائن الآخر
صفر: الكائنان متساويان
قيمة موجبة: يأتي هذا الكائن بعد الكائن الآخر

public class Person implements Comparable<Person> {
    private String name;
    private int age;
    
    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    
    @Override
    public int compareTo(Person other) {
        return Integer.compare(this.age, other.age);  // الترتيب حسب العمر تصاعدياً
    }
}

بمجرد تنفيذها، يصبح الترتيب مباشرًا:

List<Person> people = new ArrayList<>();
people.add(new Person("Alice", 30));
people.add(new Person("Bob", 25));
Collections.sort(people);  // مرتبة الآن حسب العمر: Bob، Alice

لمقارنة السلاسل النصية أو الحقول الأخرى من نوع Comparable، يمكنك تفويض المقارنة إلى أسلوب compareTo() الخاص بها بدلًا من استخدام الطرح: return this.name.compareTo(other.name);. هذا النهج أكثر أمانًا ويتعامل مع الحالات الحدية بشكل صحيح. بالنسبة إلى الحقول من نوع int، يُفضَّل استخدام Integer.compare(a, b) بدلًا من a - b، لأن الطرح قد يتسبب في تجاوز السعة عند استخدام قيم قصوى.

التحدي

سهل

لنَبْنِ نظامًا لترتيب الأفلام يستخدم الواجهة Comparable لفرز الأفلام حسب تقييماتها. ستنشئ فئة Movie تعرف كيفية مقارنة نفسها بالأفلام الأخرى، مما يتيح الفرز التلقائي من أعلى تقييم إلى أدنى تقييم.

ستنظّم الشيفرة عبر ملفين:

Movie.java: أنشئ فئة تمثّل فيلمًا يمكن مقارنته بالأفلام الأخرى. تحتوي فئة Movie على ثلاثة حقول خاصة: title (من النوع String)، وdirector (من النوع String)، وrating (من النوع double، من 0.0 إلى 10.0). أدرج constructor لتهيئة جميع الحقول وgetter لكل منها.
اجعل فئة Movie تنفّذ Comparable<Movie> وتتجاوز الطريقة compareTo(). يجب فرز الأفلام حسب rating بترتيب descending order (الأعلى تقييمًا أولًا). عند مقارنة قيم double، استخدم Double.compare() لإجراء مقارنة آمنة: تذكّر عكس الترتيب عند الفرز بترتيب descending!

تجاوز toString() لإرجاع: [title] by [director] - Rating: [rating]
Main.java: فعّل فئة Movie من خلال إنشاء list من الأفلام وفرزها. ستتلقى إدخالًا لثلاثة أفلام، كل فيلم في سطر منفصل بالصيغة: title,director,rating
حلّل كل سطر لإنشاء كائنات Movie، وأضفها إلى ArrayList، ثم استخدم Collections.sort() لفرز list. وبفضل تنفيذك لـ Comparable، ستنتظم الأفلام تلقائيًا حسب rating!

بعد الفرز، اطبع كل فيلم في سطر مستقل باستخدام صيغة toString(). يجب أن يظهر الفيلم الأعلى تقييمًا أولًا.

ستتلقى ثلاثة أسطر من الإدخال، يحتوي كل منها على بيانات فيلم بالصيغة: title,director,rating

على سبيل المثال، قد يبدو سطر إدخال كما يلي: Inception,Christopher Nolan,8.8

تذكّر استيراد java.util.ArrayList وjava.util.Collections وjava.util.Scanner في ملف Main. لاحظ كيف يتيح لك تنفيذ Comparable فرز كائناتك المخصّصة باستدعاء طريقة واحدة فقط: لا حاجة إلى comparator إضافي!

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 أسطر من بيانات الأفلام
        String line1 = scanner.nextLine();
        String line2 = scanner.nextLine();
        String line3 = scanner.nextLine();
        
        // TODO: إنشاء ArrayList لتخزين كائنات Movie
        
        // TODO: تحليل كل سطر (التنسيق: title,director,rating)
        // Hint: استخدم split(",") لفصل الأجزاء
        // Hint: استخدم Double.parseDouble() للتقييم
        
        // TODO: إنشاء كائنات Movie وإضافتها إلى القائمة
        
        // TODO: فرز القائمة باستخدام Collections.sort()
        
        // TODO: طباعة كل فيلم (فيلم واحد في كل سطر)
    }
}