Python中与Java的compareTo()方法相对应的函数是什么？

Question

我正在用Python (3.2)做一个项目，需要比较用户定义对象。我习惯于Java中的面向对象编程，在那里可以在类中定义一个compareTo()方法来指定该类的自然排序，如下例所示：

public class Foo {
    int a, b;

    public Foo(int aa, int bb) {
        a = aa;
        b = bb;
    }

    public int compareTo(Foo that) {
        // return a negative number if this < that
        // return 0 if this == that
        // return a positive number if this > that

        if (this.a == that.a) return this.b - that.b;
        else return this.a - that.a;
    }
}

我对Python中的类/对象比较陌生，所以我想知道定义类的自然排序的“Pythonic”方式是什么？

- astay13

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你的意思是像__cmp__这样吗？ - Jeff Mercado

Answer 1

你可以实现特殊方法__lt__、__gt__等来为自定义类型实现默认运算符。有关它们的详细信息，请参见语言参考手册。

例如：

class Foo:
    def __init__ (self, a, b):
        self.a = a
        self.b = b

    def __lt__ (self, other):
        if self.a == other.a:
            return self.b < other.b
        return self.a < other.b

    def __gt__ (self, other):
        return other.__lt__(self)

    def __eq__ (self, other):
        return self.a == other.b and self.b == other.b

    def __ne__ (self, other):
        return not self.__eq__(other)

或者像stranac在评论中所说的那样，您可以使用total_ordering装饰器来节省一些打字：

@functools.total_ordering
class Foo:
    def __init__ (self, a, b):
        self.a = a
        self.b = b

    def __lt__ (self, other):
        if self.a == other.a:
            return self.b < other.b
        return self.a < other.b

    def __eq__ (self, other):
        return self.a == other.b and self.b == other.b

- poke

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你可以定义 __lt__ 和 __eq__ 并使用 functools.total_ordering 装饰器。该装饰器可以帮助你实现完整的比较运算符。 - stranac

在 Python 2 中，如果未提供 __gt__，则其自动为 not __lt__（我刚刚测试了一下）。奇怪的是文档中说得不一样。有人想在 Python 3 上测试一下吗，也许是@stranac？ - schlamar

你说得对，但文档可能只是指反向操作，即 not (a < b) == (a >= b)（如果未定义，则后者会引发异常），所以我猜它会尽可能地交换参数。 - poke

@ms4py：我猜文档只是在说，如果__gt__为False，并不一定意味着__lt__为True。它们可以被定义为两者都为True/False的方式。 - stranac

Answer 2

Python有一个类似的函数：__cmp__()。

我现在看到你在问关于Python 3的问题。他们的“新特性”建议：

cmp()函数应被视为已删除，不再支持__cmp__()特殊方法。
使用__lt__()进行排序，使用__eq__()与__hash__()一起使用，
并根据需要使用其他丰富的比较。（如果您真的需要cmp()功能，
可以使用表达式(a > b) - (a < b)作为cmp(a, b)的等效形式。）

因此，看起来你总是可以做一些像这样的事情：

def compareTo(self, that):
    return ((self > that) - (self < that))

或者

@classmethod
def compare(cls, a, b):
    return ((a > b) - (a < b))

在实现 __gt__() 和 __lt__() 之后，您可以像这样使用它们：

例如：

f1 = Foo(1,1)
f2 = Foo(2,2)

f1.compareTo(f2)
Foo.compare(f1,f2)

这将给您相同的功能。

- jedwards

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在Python 3中，__cmp__方法已经不存在了。OP正在询问Python 3相关的内容。 - poke