# Comparator 활용
Comparator 인터페이스는 메소드의 body가 없는 추상 메소드인 compare(T o1, T o2)가 하나만 존재하는 함수형 인터페이스이다. 그외 선언된 메소드들은 Java 8 이후 등장한 default 메소드로 이루어져 있다. 그렇기 때문에 해당 인터페이스를 구현하기 위해서는 compare 메소드만 재정의하여 사용하면 된다.
Comparator는 두 객체를 비교하기 위한 객체이다. 새롭게 정의한 클래스 객체에는 다양한 필드들이 존재하기 때문에 특정한 규칙 없이는 두 객체를 비교할 수 없다.
# Person.java
public class Person {
private final int age;
private final String name;
public Person(int age, String name) {
this.age = age;
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public String getName() {
return name;
}
}
위 코드는 간단히 새롭게 정의한 Person 클래스이다. 나이 정보인 age와 이름 정보 name을 가지고 있다. 만약 사람들을 나이가 큰 순, 나이가 같다면 이름 사전 순으로 정렬한다고 가정해보자.
우리는 새롭게 정의한 Person 클래스를 서로 비교해야 한다. 단순히 나이 비교만 한다면 문제 없지만 나이가 같은 경우에는 사전 순으로 정렬해야 한다.
사람들을 줄세우는 방법은 위 방법으로 끝이 아니다. 나이가 작은 순으로 정렬할 수도 있고, 이름을 사전 역순으로 정렬할 수도 있다. 매번 정해지지 않은 규칙들로 인하여 부가적인 코드들이 늘어날 것이다.
그 중 Comparator 인터페이스의 compare 메소드는 매개변수로 전달된 두 객체를 비교한다.
# 정렬에서 compare 메소드
독립적으로 넘어온 두 매개변수를 비교하는 메소드이다. 사용자가 구현하는 방식에 따라 compare 메소드는 양수, 0, 음수로 반환이 가능하다. 보통은 양수는 1, 음수는 -1로 표현한다.
정렬과 compare 메소드는 매우 긴밀한 연관을 가지고 있다. 어떠한 리스트를 오름차순, 혹은 내림차순 정렬을 위해서는 리스트의 원소들을 매번 비교해야 한다. 하지만 리스트의 원소들이 Person과 같이 새롭게 정의한 클래스인 경우 특정한 규칙이 없기 때문에 정렬이 불가능하다.
Java에서 정렬은 기본적으로 오름차순이 기본이다. 오름차순은 선행 원소의 크기가 후행 원소의 크기 보다 작다.
결국 기준 원소인 선행 원소를 기준으로 후행원소 보다 작으면 음수이므로 두 원소의 위치를 교환하지 않는다.
선행 원소가 후행 원소보다 크다면 양수이므로 오름차순 정렬을 위해 두 원소의 위치를 교환한다.
위의 기준은 단순히 오름차순인 경우를 예시로 든 것이다. 만약 사용자가 내림차순 정렬을 하고 싶다면 위에서 명시한 방법과 반대로 행하면 된다.
이런 부분은 사용자가 compare 메소드를 어떤식으로 구현하냐에 따라 달라진다. 즉 상황에 맞게 compare 메소드를 구현하여 적절히 사용하면 된다.
# compare 메소드 구현
Comparator 인터페이스는 추상 메소드를 1개만 가진 함수형 인터페이스이다. 즉 익명 클래스 구현하여 사용할 수 있다.
List 인터페이스에는 sort() default 메소드가 존재한다. 해당 메소드는 매개변수로 Compartor를 받도록 되어 있다. 즉 우리는 요구사항에 맞춰 compare 메소드의 내용을 구현하여 전달하기만 하면 된다.
아래는 간단한 사용 방법이다.
public class Main {
public static void main(String[] args) {
List<Person> personList = new ArrayList<>();
personList.add(new Person(10, "personA"));
personList.add(new Person(20, "personB"));
personList.add(new Person(30, "personC"));
personList.add(new Person(15, "personD"));
personList.add(new Person(15, "personE"));
personList.add(new Person(20, "personF"));
personList.sort((o1, o2) -> {
// 선행 원소의 age가 더 작은 경우 두 원소를 교환하지 않는다.
// 즉, 오름차순 정렬이다.
if (o1.getAge() < o2.getAge()) {
return -1;
// 원소의 나이가 같은 경우 name을 사전순, 즉 문자열 오름차순 정렬한다.
} else if (o1.getAge() == o2.getAge()
&& o1.getName().compareTo(o2.getName()) < 0) {
return -1;
}
// 위에 해당하지 않는 경우 두 원소를 교환한다.
return 1;
});
for (Person person : personList) {
System.out.println(person.getAge() + " " + person.getName());
}
}
}
10 personA
15 personD
15 personE
20 personB
20 personF
30 personC
출력 결과를 살펴보면 나이 오름차순, 이름은 사전순으로 정렬된 것을 확인 할 수 있다.
이처럼 다양한 방식으로 compare 메소드를 구현하면 의도에 따라 다양한 방법으로 정렬이 가능하다.
# 더 생각해보기
Compare 메소드가 반환하는 값은 양수, 0, 음수로 크게 3가지 경우이다. 보통 0은 두 원소가 같을 때 반환한다. 정렬을 생각해보면 두 원소가 같으면 위치를 이동하거나 하지 않아도 값은 동일하게 나타난다.
구글링 중 재밌는 질문을 찾게 되었다.
why we need to return 0 when Comparator.compare become equal (opens new window)
TIP
Only certain, stable sort algorithms will treat negative values and 0 the same. It may be handled differently with other algorithms. Besides that, you copied the error of the OP to assume that a comparator has to return one of -1, 0, or +1. A comparator can return any int value, if nonzero, only the sign matters. – Holger Oct 25 '19 at 10:56
특정한 안정적인 정렬 알고리즘만 음수 값과 0일 동일하게 처리한다고 한다. 다른 알고리즘이 동일하게 처리하는 것을 보장하지 않기 때문에 의도와 다르게 처리될 여지가 있다. 결국 compare 메소드는 양수, 0, 음수를 모두 반환하도록 처리하는 것이 바람직하다!
# References
자바 [JAVA] - Comparable 과 Comparator의 이해 (opens new window)
Interface Comparator (opens new window)
why we need to return 0 when Comparator.compare become equal (opens new window)