[Java] 정렬(Comparable & Comparator)

Comparable & Comparator

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• 둘 모두 인터페이스이다.
• Comparable
  • 자신과 다른 객체를 비교 (비교의 대상)
  • 숫자 클래스들, boolean, String, Date, BigDecimal, BigInteger 등
• Comparator
  • 주어진 두 객체를 비교 (비교의 주체)
  • 컬렉션에서는 정렬의 기준으로 사용
  • Arrays의 정렬 메서드, TreeSet 이나 TreeMap 등의 생성자에 활용

차이점

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Comparable

객체 내부에 기본 정렬 기준을 정의

Comparable 인터페이스는 해당 클래스 내부에서 기본 정렬 기준을 정의할 때 사용한다.
이 방식은 클래스가 스스로 어떻게 정렬될지를 알고 있도록 만드는 구조이다.

상품 객체를 가격 기준으로 정렬

public class Product implements Comparable<Product> {
    private String name;
    private int price;

    public Product(String name, int price) {
        this.name = name;
        this.price = price;
    }

    public String getName() { return name; }
    public int getPrice() { return price; }

    @Override
    public int compareTo(Product other) {
        return this.price - other.price; // 가격 기준 오름차순
    }

    @Override
    public String toString() {
        return name + ": " + price;
    }
}

List<Product> list = Arrays.asList(
        new Product("노트북", 1200),
        new Product("마우스", 20),
        new Product("모니터", 300)
);

Collections.sort(list);
System.out.println(list);

실행 결과

마우스: 20
모니터: 300
노트북: 1200

• 하나의 클래스에 하나의 기본 정렬 기준만 정의할 수 있다.
• Collections.sort(list) 또는 Arrays.sort(array)처럼 간단하게 정렬 가능하다.

Comparator

외부에서 정렬 기준을 유연하게 지정

Comparator는 클래스 외부에서 정렬 기준을 정의하는 방식이다.
여러 정렬 방식이 필요하거나, 원본 클래스를 수정할 수 없는 경우에 적합하다.

이름 기준으로 정렬하는 Comparator 구현

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

collections.sort(list, new NameComparator());
System.out.println(list);

실행 결과

노트북: 1200
마우스: 20
모니터: 300

람다 표현식도 가능

list.sort((p1, p2) -> Integer.compare(p2.getPrice(), p1.getPrice())); // 가격 기준 내림차순

list.sort((p1, p2) -> p1.getName().compareTo(p2.getName())); // 이름 기준 오름차순

Tree 구조에서의 사용법

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컬렉션 프레임워크에는 정렬된 트리 구조를 제공하는 TreeSet과 TreeMap이 있다.
이들은 내부적으로 이진 탐색 트리(Red-Black Tree)를 사용하며, 저장되는 객체들이 정렬되어야 한다.

이때 정렬 기준을 제공하는 방식으로 Comparable 또는 Comparator 인터페이스를 사용하게 된다.

트리에 둘 모두 적용시
Comparator가 없으면 Comparable의 기준을 따른다.

TreeSet에서 Comparable 사용

TreeSet은 삽입되는 객체가 Comparable을 구현하고 있어야 한다.
그렇지 않으면 ClassCastException이 발생한다.

가격 기준으로 정렬되는 상품 집합

public class Product implements Comparable<Product> {
    private String name;
    private int price;

    public Product(String name, int price) {
        this.name = name;
        this.price = price;
    }

    public String getName() { return name; }
    public int getPrice() { return price; }

    @Override
    public int compareTo(Product other) {
        return this.price - other.price;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return name + ": " + price;
    }
}

Set<Product> set = new TreeSet<>();
set.add(new Product("키보드", 30));
set.add(new Product("마우스", 20));
set.add(new Product("모니터", 200));

for (Product p : set) {
    System.out.println(p);
}

출력 결과

마우스: 20
키보드: 30
모니터: 200

TreeSet에서 Comparator 사용

TreeSet 생성 시 Comparator를 전달하면, 객체가 Comparable을 구현하지 않아도 된다.
또는 기본 정렬 기준 대신 다른 기준으로 정렬할 수 있다.

이름 기준으로 정렬

// TreeSet 생성자에 Comparator를 전달
Set<Product> nameSortedSet = new TreeSet<>(Comparator.comparing(Product::getName));
nameSortedSet.add(new Product("키보드", 30));
nameSortedSet.add(new Product("마우스", 20));
nameSortedSet.add(new Product("모니터", 200));

for (Product p : nameSortedSet) {
    System.out.println(p);
}

출력 결과

마우스: 20
모니터: 200
키보드: 30

TreeMap에서도 동일한 개념 적용

TreeMap은 키(Key)를 기준으로 정렬하며, 키 객체가 Comparable을 구현하거나 Comparator를 사용해야 한다.

사용자 이름을 키로, 포인트를 값으로 저장

Map<String, Integer> map = new TreeMap<>();
map.put("홍길동", 1000);
map.put("이몽룡", 800);
map.put("성춘향", 900);

for (String key : map.keySet()) {
    System.out.println(key + " → " + map.get(key));
}

출력 결과 (이름 오름차순)

성춘향 → 900
이몽룡 → 800
홍길동 → 1000