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Comparações e classificações dentro de coleções

As classes System.Collections executam comparações em quase todos os processos envolvidos no gerenciamento de coleções, seja procura pelo elemento para remoção ou retorno do valor de um par de chaves e valores.

As coleções normalmente usam um comparador de igualdade e/ou um comparador de ordenação. Dois constructos são usados para comparações.

Verificar a igualdade

Métodos como Contains, IndexOf, LastIndexOf e Remove usam um comparador de igualdade para os elementos da coleção. Se a coleção for genérica, os itens serão comparados com relação à igualdade, de acordo com as seguintes diretrizes:

Além disso, algumas sobrecargas de construtores para coleções de dicionários aceitam uma implementação IEqualityComparer<T>, que é usada para comparar chaves com relação à igualdade. Para ver um exemplo, consulte o construtor Dictionary<TKey,TValue>.

Determinar a ordem de classificação

Métodos como BinarySearch e Sort usam um comparador de ordenação para os elementos da coleção. As comparações podem ser entre elementos da coleção ou entre um elemento e um valor especificado. Para comparar objetos, há o conceito de um default comparer e um explicit comparer.

O comparador padrão baseia-se em pelo menos um dos objetos que estão sendo comparados para implementar a interface IComparable. É uma boa prática implementar IComparable em todas as classes usadas como valores em uma coleção de lista ou como chaves em uma coleção de dicionário. Para uma coleção genérica, a comparação de igualdade é determinada de acordo com o seguinte:

  • Se o tipo T implementa a interface genérica System.IComparable<T>, então o comparador padrão será o método IComparable<T>.CompareTo(T) dessa interface.

  • Se o tipo T implementa a interface não genérica System.IComparable, então o comparador padrão será o método IComparable.CompareTo(Object) dessa interface.

  • Se o tipo T não implementar nenhuma das interfaces, não haverá um comparador padrão, e um comparador ou um delegado de comparação precisará ser fornecido explicitamente.

Para fornecer comparações explícitas, alguns métodos aceitam uma implementação de IComparer como um parâmetro. Por exemplo, o método List<T>.Sort aceita uma implementação System.Collections.Generic.IComparer<T>.

A configuração de cultura atual do sistema pode afetar as comparações e as classificações dentro de uma coleção. Por padrão, as comparações e classificações nas classes Collections levam em conta a cultura. Para ignorar a configuração de cultura e assim obter comparação consistente e classificar os resultados, use o InvariantCulture com sobrecargas de membros que aceitam uma CultureInfo. Para obter mais informações, confira Executar operações de cadeia de caracteres que não diferenciam a cultura em coleções e Executar operações de cadeia de caracteres que não diferenciam a cultura em matrizes.

Exemplo de igualdade e classificação

O código a seguir demonstra uma implementação de IEquatable<T> e IComparable<T> em um objeto de negócios simples. Além disso, quando o objeto é armazenado em uma lista e classificado, você verá que chamar o método Sort() resulta no uso do comparador padrão para o tipo Part e o método Sort(Comparison<T>) implementado usando um método anônimo.

using System;
using System.Collections.Generic;

// Simple business object. A PartId is used to identify the
// type of part but the part name can change.
public class Part : IEquatable<Part>, IComparable<Part>
{
    public string PartName { get; set; }

    public int PartId { get; set; }

    public override string ToString() => 
        $"ID: {PartId}   Name: {PartName}";

    public override bool Equals(object obj) => 
        (obj is Part part)
                ? Equals(part)
                : false;

    public int SortByNameAscending(string name1, string name2) => 
        name1?.CompareTo(name2) ?? 1;

    // Default comparer for Part type.
    // A null value means that this object is greater.
    public int CompareTo(Part comparePart) =>
        comparePart == null ? 1 : PartId.CompareTo(comparePart.PartId);

    public override int GetHashCode() => PartId;

    public bool Equals(Part other) =>
        other is null ? false : PartId.Equals(other.PartId);

    // Should also override == and != operators.
}

public class Example
{
    public static void Main()
    {
        // Create a list of parts.
        var parts = new List<Part>
        {
            // Add parts to the list.
            new Part { PartName = "regular seat", PartId = 1434 },
            new Part { PartName = "crank arm", PartId = 1234 },
            new Part { PartName = "shift lever", PartId = 1634 },
            // Name intentionally left null.
            new Part { PartId = 1334 },
            new Part { PartName = "banana seat", PartId = 1444 },
            new Part { PartName = "cassette", PartId = 1534 }
        };
        
        // Write out the parts in the list. This will call the overridden
        // ToString method in the Part class.
        Console.WriteLine("\nBefore sort:");
        parts.ForEach(Console.WriteLine);

        // Call Sort on the list. This will use the
        // default comparer, which is the Compare method
        // implemented on Part.
        parts.Sort();

        Console.WriteLine("\nAfter sort by part number:");
        parts.ForEach(Console.WriteLine);

        // This shows calling the Sort(Comparison<T> comparison) overload using
        // a lambda expression as the Comparison<T> delegate.
        // This method treats null as the lesser of two values.
        parts.Sort((Part x, Part y) => 
            x.PartName == null && y.PartName == null
                ? 0
                : x.PartName == null
                    ? -1
                    : y.PartName == null
                        ? 1
                        : x.PartName.CompareTo(y.PartName));

        Console.WriteLine("\nAfter sort by name:");
        parts.ForEach(Console.WriteLine);

        /*

            Before sort:
        ID: 1434   Name: regular seat
        ID: 1234   Name: crank arm
        ID: 1634   Name: shift lever
        ID: 1334   Name:
        ID: 1444   Name: banana seat
        ID: 1534   Name: cassette

        After sort by part number:
        ID: 1234   Name: crank arm
        ID: 1334   Name:
        ID: 1434   Name: regular seat
        ID: 1444   Name: banana seat
        ID: 1534   Name: cassette
        ID: 1634   Name: shift lever

        After sort by name:
        ID: 1334   Name:
        ID: 1444   Name: banana seat
        ID: 1534   Name: cassette
        ID: 1234   Name: crank arm
        ID: 1434   Name: regular seat
        ID: 1634   Name: shift lever

         */
    }
}
Imports System.Collections.Generic

' Simple business object. A PartId is used to identify the type of part 
' but the part name can change. 
Public Class Part
    Implements IEquatable(Of Part)
    Implements IComparable(Of Part)
    Public Property PartName() As String
        Get
            Return m_PartName
        End Get
        Set(value As String)
            m_PartName = Value
        End Set
    End Property
    Private m_PartName As String

    Public Property PartId() As Integer
        Get
            Return m_PartId
        End Get
        Set(value As Integer)
            m_PartId = Value
        End Set
    End Property
    Private m_PartId As Integer

    Public Overrides Function ToString() As String
        Return "ID: " & PartId & "   Name: " & PartName
    End Function

    Public Overrides Function Equals(obj As Object) As Boolean
        If obj Is Nothing Then
            Return False
        End If
        Dim objAsPart As Part = TryCast(obj, Part)
        If objAsPart Is Nothing Then
            Return False
        Else
            Return Equals(objAsPart)
        End If
    End Function

    Public Function SortByNameAscending(name1 As String, name2 As String) As Integer

        Return name1.CompareTo(name2)
    End Function

    ' Default comparer for Part.
    Public Function CompareTo(comparePart As Part) As Integer _
            Implements IComparable(Of ListSortVB.Part).CompareTo
        ' A null value means that this object is greater.
        If comparePart Is Nothing Then
            Return 1
        Else

            Return Me.PartId.CompareTo(comparePart.PartId)
        End If
    End Function
    Public Overrides Function GetHashCode() As Integer
        Return PartId
    End Function
    Public Overloads Function Equals(other As Part) As Boolean Implements IEquatable(Of ListSortVB.Part).Equals
        If other Is Nothing Then
            Return False
        End If
        Return (Me.PartId.Equals(other.PartId))
    End Function
    ' Should also override == and != operators.

End Class
Public Class Example
    Public Shared Sub Main()
        ' Create a list of parts.
        Dim parts As New List(Of Part)()

        ' Add parts to the list.
        parts.Add(New Part() With { _
             .PartName = "regular seat", _
             .PartId = 1434 _
        })
        parts.Add(New Part() With { _
             .PartName = "crank arm", _
             .PartId = 1234 _
        })
        parts.Add(New Part() With { _
             .PartName = "shift lever", _
             .PartId = 1634 _
        })


        ' Name intentionally left null.
        parts.Add(New Part() With { _
             .PartId = 1334 _
        })
        parts.Add(New Part() With { _
             .PartName = "banana seat", _
             .PartId = 1444 _
        })
        parts.Add(New Part() With { _
             .PartName = "cassette", _
             .PartId = 1534 _
        })


        ' Write out the parts in the list. This will call the overridden 
        ' ToString method in the Part class.
        Console.WriteLine(vbLf & "Before sort:")
        For Each aPart As Part In parts
            Console.WriteLine(aPart)
        Next


        ' Call Sort on the list. This will use the 
        ' default comparer, which is the Compare method 
        ' implemented on Part.
        parts.Sort()


        Console.WriteLine(vbLf & "After sort by part number:")
        For Each aPart As Part In parts
            Console.WriteLine(aPart)
        Next

        ' This shows calling the Sort(Comparison(T) overload using 
        ' an anonymous delegate method. 
        ' This method treats null as the lesser of two values.
        parts.Sort(Function(x As Part, y As Part)
                       If x.PartName Is Nothing AndAlso y.PartName Is Nothing Then
                           Return 0
                       ElseIf x.PartName Is Nothing Then
                           Return -1
                       ElseIf y.PartName Is Nothing Then
                           Return 1
                       Else
                           Return x.PartName.CompareTo(y.PartName)
                       End If
                   End Function)


        Console.WriteLine(vbLf & "After sort by name:")
        For Each aPart As Part In parts
            Console.WriteLine(aPart)
        Next

        '
        '        
        '            Before sort:
        '            ID: 1434   Name: regular seat
        '            ID: 1234   Name: crank arm
        '            ID: 1634   Name: shift lever
        '            ID: 1334   Name:
        '            ID: 1444   Name: banana seat
        '            ID: 1534   Name: cassette
        '
        '            After sort by part number:
        '            ID: 1234   Name: crank arm
        '            ID: 1334   Name:
        '            ID: 1434   Name: regular seat
        '            ID: 1444   Name: banana seat
        '            ID: 1534   Name: cassette
        '            ID: 1634   Name: shift lever
        '
        '            After sort by name:
        '            ID: 1334   Name:
        '            ID: 1444   Name: banana seat
        '            ID: 1534   Name: cassette
        '            ID: 1234   Name: crank arm
        '            ID: 1434   Name: regular seat
        '            ID: 1634   Name: shift lever

    End Sub
End Class

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