TreeSet

TreeSet如何比较自定义对象

Java中的TreeSet是Set的一个子类，TreeSet集合是用来对象元素进行排序的,同样他也可以保证元素的唯一。
那TreeSet为什么能保证元素唯一，它是怎样排序的呢？先看一段代码：

public static void demo() {
    TreeSet<Person> ts = new TreeSet<>();
    ts.add(new Person("张三", 23));
    ts.add(new Person("李四", 13));
    ts.add(new Person("周七", 13));
    ts.add(new Person("王五", 43));
    ts.add(new Person("赵六", 33));
    System.out.println(ts);
}

执行结果：

出错，会抛出一个异常：java.lang.ClassCastException
显然是出现了类型转换异常。原因在于我们需要告诉TreeSet如何来进行比较元素，如果不指定，就会抛出这个异常

如何解决：

比较自定义对象

如何指定比较的规则，需要在自定义类(Person)中实现Comparable接口，并重写接口中的compareTo方法

public class Person implements Comparable<Person> {
    private String name;
    private int age;
    ...
    public int compareTo(Person o) {
        return 0;                //当compareTo方法返回0的时候集合中只有一个元素
        return 1;                //当compareTo方法返回正数的时候集合会怎么存就怎么取
        return -1;                //当compareTo方法返回负数的时候集合会倒序存储
    }
}

为什么返回0，只会存一个元素，返回-1会倒序存储，返回1会怎么存就怎么取呢？原因在于TreeSet底层其实是一个二叉树机构，且每插入一个新元素(第一个除外)都会调用compareTo()方法去和上一个插入的元素作比较，并按二叉树的结构进行排列。

1. 如果将compareTo()返回值写死为0，元素值每次比较，都认为是相同的元素，这时就不再向TreeSet中插入除第一个外的新元素。所以TreeSet中就只存在插入的第一个元素。
2. 如果将compareTo()返回值写死为1，元素值每次比较，都认为新插入的元素比上一个元素大，于是二叉树存储时，会存在根的右侧，读取时就是正序排列的。
3. 如果将compareTo()返回值写死为-1，元素值每次比较，都认为新插入的元素比上一个元素小，于是二叉树存储时，会存在根的左侧，读取时就是倒序序排列的。

利用上述规则，我们就可以按照年龄来排序了:

public int compareTo(Person o) {
    int num = this.age - o.age;                //年龄是比较的主要条件
    return num == 0 ? this.name.compareTo(o.name) : num;//姓名是比较的次要条件
}

按照姓名排序(依据Unicode编码大小),代码如下：

public int compareTo(Person o) {
    int num = this.name.compareTo(o.name);        //姓名是主要条件
    return num == 0 ? this.age - o.age : num;    //年龄是次要条件
}

按照姓名长度排序,代码如下：

public int compareTo(Person o) {
    int length = this.name.length() - o.name.length();                //比较长度为主要条件
    int num = length == 0 ? this.name.compareTo(o.name) : length;    //比较内容为次要条件
    return num == 0 ? this.age - o.age : num;                        //比较年龄为次要条件
}

TreeSet如何利用比较器比较元素

需求:现在要制定TreeSet中按照String长度比较String。
TreeSet中：

public class MyComparator implements Comparator<String> {
    @Override
    public int compare(String o1, String o2) {
        return o1.length() - o2.length();
    }
}

public void test(){
    TreeSet<String> treeSet = new TreeSet<>(new MyComparator());
    treeSet.add("abcdef");
    treeSet.add("abcd");
    treeSet.add("abc");
    treeSet.add("abcde");
    for (String s : treeSet) {
        System.out.println("长度排序：" + s);
    }
}

打印结果：

I/System.out: 长度排序：abc
I/System.out: 长度排序：abcd
I/System.out: 长度排序：abcde
I/System.out: 长度排序：abcdef

List集合中：

public class Person{
    String name;
    int age;

    public Person(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;
    }
}

public class MyComparator implements Comparator<Person> {
    @Override
    public int compare(Person o1, Person o2) {
        int num = o1.name.length() - o2.name.length();//主要条件是字符长度
        return num == 0 ? o1.age - o2.age : num;//次要条件是年龄
    }
}

    private void customSort() {
        List<Person> list = new ArrayList<>();
        list.add(new Person("abcde", 13));
        list.add(new Person("abcd", 19));
        list.add(new Person("abcdef", 5));
        list.add(new Person("abcd", 15));
        System.out.println("------排序前------");
        for (Person p : list) {
            System.out.println(p.getName() + "," + p.getAge());
        }
        // 进行排序操作
        Collections.sort(list, new MyComparator());
        System.out.println("------排序后------");
        for (Person p : list) {
            System.out.println(p.getName() + "," + p.getAge());
        }
    }

打印信息：

 I/System.out: ------排序前------
 I/System.out: abcde,13
 I/System.out: abcd,19
 I/System.out: abcdef,5
 I/System.out: abcd,15
 I/System.out: ------排序后------
 I/System.out: abcd,15
 I/System.out: abcd,19
 I/System.out: abcde,13
 I/System.out: abcdef,5

总结

• 特点：TreeSet是用来排序的, 可以指定一个顺序, 对象存入之后会按照指定的顺序排列
• 使用方式：
  • 自然排序(Comparable)：
    • TreeSet类的add()方法中会把存入的对象提升为Comparable类型
    • 调用对象的compareTo()方法和集合中的对象比较
    • 根据compareTo()方法返回的结果进行存储
  • 比较器顺序(Comparator):
    • 创建TreeSet的时候可以制定 一个Comparator
    • 如果传入了Comparator的子类对象, 那么TreeSet就会按照比较器中的顺序排序
    • add()方法内部会自动调用Comparator接口中compare()方法排序
    • 调用的对象是compare方法的第一个参数,集合中的对象是compare方法的第二个参数
  • 两种方式的区别：
    • TreeSet构造函数什么都不传, 默认按照类中Comparable的顺序(没有就报错ClassCastException)
    • TreeSet如果传入Comparator, 就优先按照Comparator

转自：https://www.cnblogs.com/yzssoft/p/7127894.html