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技术 2022年11月23日
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TreeSet集合

TreeSet集合是一个依靠TreeMap实现的有序集合,内部存储元素是自动按照自然排序进行排列,所以如果想要保留存储时的顺序,那么就不建议使用TreeSet。

TreeSet继承了Set的特性,也就是不允许有重复元素,他会通过compareTo方法对所有元素进行比较,此方法认为相等的元素就是相同元素。并且TreeSet存储元素的方式是根据二叉树的形式,这样在一定程度上提高了效率,下面我们用一张简单的图展示一下TreeSet的存储原理:TreeSet集合

这就是TreeSet存储元素的基本原理,下面我们用代码验证一下元素的值是否是按我们所说的排列:

    public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
TreeSet set = new TreeSet();
set.add(24);
set.add(30);
set.add(12);
set.add(16);
set.add(24);
for (Iterator iterator = set.iterator(); iterator.hasNext();) {
System.out.println(iterator.next()); }
}

好了,程序运行的结果和我们所说的是一样的,按照自然排序的方法进行排列,这样直接放入数字或字符串的排列很容易,那么如果我们在集合中存储的是一个对象呢?我们先来看一段代码:

public static void main(String[] args) {
TreeSet<Student> set = new TreeSet<Student>();
set.add(new Student("张三",20));
set.add(new Student("李四",19));
set.add(new Student("王五",23));
set.add(new Student("啊啊",16));
set.add(new Student("赵六",25));
for(Iterator<Student> it = set.iterator();it.hasNext();){
Student stu = (Student)it.next();
System.out.println(stu.getName()+stu.getAge());
}
}

如果直接运行这段代码,我们会发现他报出了一个Student cannot be cast to java.lang.Comparable的错误,也就是说Student类不能比较值,我们知道数字可以比较大小,字母或汉字也可以根据一定顺序排列先后,可是如果你直接给TreeSet一个类,他就蒙了,他会很疑惑你到底让他比较什么呢。那么我们就需要通过自己手动给他一个比较方案,也就是让Student类实现Comparable接口中的compareTo方法,这个方法的返回值类型是一个int类型,通过查看API我们可以发现如果该方法返回0,就是值相同,如果返回-1就是小于,如果返回的是一个正整数,就是大于,好了我们知道了他的比较原理,现在就可以轻松的实现这个方法了。

class Student implements Comparable{
private String name;
private int age;
public Student(String name,int age){
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
@Override
public int compareTo(Object o) {
if(!(o instanceof Student)){
throw new RuntimeErrorException(null, "不是学生对象!");
}
Student stu = (Student)o;
if(stu.getAge()>this.age){
return 1;
}else if(stu.getAge()<this.age){
return -1;
}else{
return this.name.compareTo(stu.getName());
}
}
}

这样就实现了一个通过年龄排序的方法,并且如果年龄相同,会按照姓名的先后排序。compareTo的Object参数表示的是集合中的下一个元素,需要先通过转换再进行比较,如果不是相同类,那么抛出异常。

在上面我们说到TreeSet集合会通过compareTo方法进行比较,那么在我们这段程序中,如果有相同姓名和年龄的Student那么就不会添加到集合中。

下面我们再考虑一种场景,比如在公司中上面这段代码别人已经写好了,而我们又需要另一种排序方式,比如按姓名排序,那么怎么办呢?我们总不能去修改别人写好的代码吧,这时候我们就需要通过实现Comparator接口来实现compare方法,再将这个实现类通过构造函数传递给TreeSet就OK了,要注意的是compare方法的返回值依旧是int,他的两个参数都是Object类型,分别代表了当前元素和后一个元素。

class Comp implements Comparator<Student>{    @Override
public int compare(Student o1, Student o2) {
return o1.getName().compareTo(o2.getName());
}
}
//在main方法中
TreeSet<Student> set = new TreeSet<Student>(new Comp());

这样就实现了自定义的排序方法。

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