java string compareTo()按字典顺序比较（区分大小写）

compareTo() 方法详解：按字典顺序比较字符串（区分大小写）

方法定义

public int compareTo(String anotherString)

功能说明

• 字典顺序比较：基于字符的 Unicode 值逐个比较字符串
• 区分大小写：大写字母（A-Z）小于小写字母（a-z）
• 返回值含义：
  • 负整数：当前字符串字典序小于参数字符串
  • 零：两字符串相等
  • 正整数：当前字符串字典序大于参数字符串
• 比较规则：
  1. 比较对应索引位置的字符 Unicode 值
  2. 遇到第一个不同字符时返回差值
  3. 若共同前缀相同，返回长度差（较短字符串在前）

示例代码

public class CompareToDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 相同字符串
        System.out.println("apple".compareTo("apple"));  // 0
        
        // 首字母差异
        System.out.println("apple".compareTo("banana")); // -1（'a'(97) - 'b'(98)）
        
        // 大小写敏感
        System.out.println("Apple".compareTo("apple")); // -32（'A'(65) - 'a'(97)）
        
        // 长度差异（共同前缀相同）
        System.out.println("app".compareTo("apple"));   // -2（3-5）
        
        // 特殊字符比较
        System.out.println("!".compareTo("A"));        // -33（'!'(33) - 'A'(65)）
    }
}

使用技巧

1. 字符串排序：结合 Arrays.sort() 实现字典排序

   String[] fruits = {"Banana", "apple", "Cherry"};
   Arrays.sort(fruits); // 排序结果：["Banana", "Cherry", "apple"]
   

2. 自定义排序规则：在 Comparator 中组合使用

   List<String> words = Arrays.asList("Data", "base", "System");
   words.sort((s1, s2) -> s1.compareTo(s2)); // 字典序排序
   

3. 范围比较：检查字符串是否在某个范围内

   boolean inRange = "cat".compareTo("apple") > 0 
                  && "cat".compareTo("dog") < 0;
   

常见错误

1. 忽略大小写敏感性

   // 错误：期待"Apple"=="apple"，实际返回-32
   if ("Apple".compareTo("apple") == 0) { ... }
   

   解决方案：使用 compareToIgnoreCase()

2. 空指针异常

   String str = null;
   str.compareTo("test"); // 抛出 NullPointerException
   

3. 错误理解返回值

   // 错误：认为返回值只有 -1/0/1
   int result = "a".compareTo("b"); // 实际返回 -1
   result = "a".compareTo("c");     // 返回 -2（非-1）
   

注意事项

1. Unicode 依赖：比较基于字符的 Unicode 编码

   • 数字 < 大写字母 < 小写字母
   • 特殊字符位置取决于 Unicode 值

2. 长度处理：

   "hello".compareTo("hello!"); // 返回 -1（长度差）
   

3. 语言特性：

   • 不适用于本地化排序（如德语 ä 排序）
   • 重音字符按 Unicode 值排序（é > z）

最佳实践与性能优化

1. 空安全处理

   public static int safeCompare(String s1, String s2) {
       if (s1 == null && s2 == null) return 0;
       if (s1 == null) return -1;
       if (s2 == null) return 1;
       return s1.compareTo(s2);
   }
   

2. 性能优化

   • 短路比较：方法在发现第一个不同字符时即返回
   • 长度优先：对长度差异大的字符串，先比较长度

     if (s1.length() != s2.length()) {
         return s1.length() - s2.length();
     }
     

3. 替代方案选择 | 场景 | 推荐方法 | |---------------------|------------------------| | 不区分大小写 | compareToIgnoreCase()| | 本地化排序 | Collator.compare() | | 相等性检查 | equals() |

4. 高效比较模式

   // 先检查引用相等性
   if (str1 == str2) return 0;
   // 再比较内容
   return str1.compareTo(str2);
   

总结

实践建议：

✅ 排序操作时直接用于 Collections.sort()
✅ 需要空安全时封装辅助方法
✅ 本地化排序使用 java.text.Collator
❌ 不要依赖返回值具体数值（仅关注正负）
❌ 避免用于相等性检查（用 equals() 更清晰）

最终提示：

Java 11+ 中，"str1".compareTo("str2") 与 Comparator.naturalOrder() 行为一致，在排序容器（如 TreeMap）中会自动使用此比较逻辑。