Comparable과 Comparator의 차이와 사용법

Comparable과 Comparator

• 인터페이스
• Comparable을 이용한 정렬
• Comparator을 이용한 정렬
• Overflow vs Underflow

인터페이스

Comparable과 Comparator는 모두 인터페이스(interface)다.

그래서 사용하려면 인터페이스 내에 선언된 메소드를 반드시 구현해야 한다.

인터페이스는 클래스의 청사진(blue print)과 같다.

예를 들어 자동차를 설계한다고 가정할 때, ‘자동차’라는 것 자체는 추상적인 개념이다.

대개 ‘자동차’라고 하면 바퀴가 4개 있고, 핸들과 기어가 있는

동력의 전달로 이동하는 기계라는 추상적 개념이 존재한다.

이러한 '바퀴 4개, 핸들과 기어, 동력의 전달로 이동'이 바로 '자동차 인터페이스'다.

이러한 추상적인 개념을 '클래스'에 따라 구체화하여 구현한 제품이 바로 '인스턴스'다.

즉, 인터페이스에는 추상적인 개념만 있지만,

이걸 구체화하고 구현해서 ‘인스턴스’를 만들어 낼 수 있는 것들이 바로 ‘클래스’에 담겨 있다.

그래서 인터페이스의 경우 메소드(함수)를 선언만 해놓을 뿐

함수의 내용은 구체화 해놓지 않고, 이를 ‘추상 메소드’라 부른다.

interface Car { 

	void setHandle();
	void setWheel();
 
	int gear();

}

Car 인터페이스의 추상 메소드들을 구현하면 다음과 같다.

class GT350 implements Car {
  
	@Override
	void setHandle(int size) {
		handleSize = size;
	}
 
	@Override
	void setWheel() {
		WheelCount = 4;
	}
 
	@Override
	int gear() {
		return nowGear;
	}

}

GT350은 Car라는 인터페이스를 구현할 수 있는 구체적인 설계도,

즉 ‘클래스’이며, 이를 통해 ‘인스턴스’를 만듦으로써 제품화가 가능하다.

Comparable과 Comparator는 모두 ‘인터페이스’며,

둘 다 객체를 비교하기 위한 목적을 가진다.

Comparable을 이용한 정렬

Comparable은 lang 패키지에 있으므로 import를 할 필요가 없다.

자기 자신과 파라미터로 들어오는 매개변수 객체를 비교한다.

Comparator 내부의 compareTo 메소드는 int값을 반환하도록 되어있다.

구현 방법

• 정렬할 객체에 Comparable interface를 implements 후, compareTo() 메서드를 오버라이드하여 구현한다.
• compareTo() 메서드 작성법
  • 현재 객체 < 파라미터로 넘어온 객체: 음수 리턴
  • 현재 객체 == 파라미터로 넘어온 객체: 0 리턴
  • 현재 객체 > 파라미터로 넘어온 객체: 양수 리턴
  • 음수 또는 0이면 객체의 자리가 그대로 유지되며, 양수인 경우에는 두 객체의 자리가 바뀐다.

구현 예시

// x좌표가 증가하는 순, x좌표가 같으면 y좌표가 감소하는 순으로 정렬하라.
class Point implements Comparable<Point> {
    int x, y;

    @Override
    public int compareTo(Point p) {
        if(this.x > p.x) {
            return 1; // x에 대해서는 오름차순
        }
        else if(this.x == p.x) {
            if(this.y < p.y) { // y에 대해서는 내림차순
                return 1;
            }
        }
        return -1;
    }
}

// main에서 사용법
List<Point> pointList = new ArrayList<>();
pointList.add(new Point(x, y));
Collections.sort(pointList);

Comparator를 이용한 정렬

Comparator는 util 패키지에 있으므로 import를 해줘야 한다.

파라미터로 들어오는 두 매개변수 객체를 비교한다.

Comparator 내부의 compare 메소드는 int값을 반환하도록 되어있다.

구현 방법

• Comparator interface를 implements 후 compare() 메서드를 오버라이드한 myComparator class를 작성한다.
• compare() 메서드 작성법
  • 첫 번째 파라미터로 넘어온 객체 < 두 번째 파라미터로 넘어온 객체: 음수 리턴
  • 첫 번째 파라미터로 넘어온 객체 == 두 번째 파라미터로 넘어온 객체: 0 리턴
  • 첫 번째 파라미터로 넘어온 객체 > 두 번째 파라미터로 넘어온 객체: 양수 리턴
• 음수 또는 0이면 객체의 자리가 그대로 유지되며, 양수인 경우에는 두 객체의 자리가 변경된다.
  • 즉, Integer.compare(x, y)(오름차순 정렬)와 동일한 개념이다.
    • return (x < y) ? -1 : ((x == y) ? 0 : 1);
  • 내림차순 정렬의 경우 두 파라미터의 위치를 바꿔준다.
    • Integer.compare(y, x)(내림차순 정렬)

구현 예시

// x좌표가 증가하는 순, x좌표가 같으면 y좌표가 감소하는 순으로 정렬하라.
class MyComparator implements Comparator<Point> {
  @Override
  public int compare(Point p1, Point p2) {
    if (p1.x > p2.x) {
      return 1; // x에 대해서는 오름차순
    }
    else if (p1.x == p2.x) {
      if (p1.y < p2.y) { // y에 대해서는 내림차순
        return 1;
      }
    }
    return -1;
  }
}

// main에서 사용법
List<Point> pointList = new ArrayList<>();
pointList.add(new Point(x, y));
MyComparator myComparator = new MyComparator();
Collections.sort(pointList, myComparator);

Overflow vs Underflow

Comparable과 Comparator를 활용하여 비교하고 정렬할 수 있지만,

뺄셈과정에서 자료형의 범위를 넘어버리는 경우가 발생할 수 있다.

Int자료형의 범위는 32비트(4바이트) 자료형이며,

표현 범위가 -2,147,483,648 ~ 2,147,483,647이다.

해당 범위 밖을 넘게 되면 반대편의 값으로 넘어가게 된다.

이런 식으로 상한선(2,147,483,647) 위로 넘어가면 Overflow,

하한선(-2,147,483,648) 밑으로 내려가면 Underflow라 한다.