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JAVA——Tree Set

2022-03-06 11:19:35 作者：互联网

1、TreeSet集合底层实际上是一个TreeMap
2、TreeMap集合底层是一个二叉树。
3、放到TreeSet集合中的元素，等同于放到TreeMap集合key部分了。
4、TreeSet集合中的元素：无序不可重复，但是可以按照元素的大小顺序自动排序。
称为：可排序集合。

数据库中有很多数据：
userid name birth
-------------------------------------
1 zs 1980-11-11
2 ls 1980-10-11
3 ww 1981-11-11
4 zl 1979-11-11

编写程序从数据库当中取出数据，在页面展示用户信息的时候按照生日升序或者降序。
这个时候可以使用TreeSet集合，因为TreeSet集合放进去，拿出来就是有顺序的。

        // 创建一个TreeSet集合
        TreeSet<String> ts = new TreeSet<>();
        // 添加String
        ts.add("zhangsan");
        ts.add("lisi");
        ts.add("wangwu");
        ts.add("zhangsi");
        ts.add("wangliu");
        // 遍历
        for(String s : ts){
            // 按照字典顺序，升序！
            System.out.println(s);
        }

        TreeSet<Integer> ts2 = new TreeSet<>();
        ts2.add(100);
        ts2.add(200);
        ts2.add(900);
        ts2.add(800);
        ts2.add(600);
        ts2.add(10);
        for(Integer elt : ts2){
            // 升序！
            System.out.println(elt);
        }

TreeSet无法对自定义类型排序

对自定义的类型来说，TreeSet可以排序吗？
以下程序中对于Person类型来说，无法排序。因为没有指定Person对象之间的比较规则。
谁大谁小并没有说明啊。

以下程序运行的时候出现了这个异常：
java.lang.ClassCastException:
class com.bjpowernode.javase.collection.Person
cannot be cast to class java.lang.Comparable
出现这个异常的原因是：
Person类没有实现java.lang.Comparable接口。

自定义类实现Comparable接口

自己创建的类要手动实现（implements）Comparable接口，并且要重写compareTo方法

@Override
    public int compareTo(Customer c) { // c1.compareTo(c2);
        // this是c1
        // c是c2
        // c1和c2比较的时候，就是this和c比较。
        int age1 = this.age;
        int age2 = c.age;
        if(age1 == age2){
            return 0;
        } else if(age1 > age2) {
            return 1;
        } else {
            return -1;
        }
        //return this.age - c.age; // =0 >0 <0

需要在这个方法中编写比较的逻辑，或者说比较的规则，按照什么进行比较！
k.compareTo(t.key)
拿着参数k和集合中的每一个k进行比较，返回值可能是>0 <0 =0
比较规则最终还是由程序员指定的：例如按照年龄升序。或者按照年龄降序。

class Customer implements Comparable<Customer>{

    int age;
    public Customer(int age){
        this.age = age;
    }
    @Override
    public int compareTo(Customer c) { // c1.compareTo(c2);
        // this是c1
        // c是c2
        // c1和c2比较的时候，就是this和c比较。
        return c.age - this.age;
    }

    public String toString(){
        return "Customer[age="+age+"]";
    }
}

compareTo方法的返回值很重要：
返回0表示相同，value会覆盖。
返回>0，会继续在右子树上找。【10 - 9 = 1 ，1 > 0的说明左边这个数字比较大。所以在右子树上找。】
返回<0，会继续在左子树上找。

需求：先按照年龄升序，如果年龄一样的再按照姓名升序。

    @Override
    public int compareTo(Vip v) {
        // 写排序规则，按照什么进行比较。
        if(this.age == v.age){
            // 年龄相同时按照名字排序。
            // 姓名是String类型，可以直接比。调用compareTo来完成比较。
            return this.name.compareTo(v.name);
        } else {
            // 年龄不一样
            return this.age - v.age;
        }

String类，Integer类定义时源码：

public final class String
    implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {

public final class Integer extends Number implements Comparable<Integer> {

自平衡二叉树

TreeMap put()方法源码：

do {
    parent = t;
    cmp = cpr.compare(key, t.key);
    if (cmp < 0)
        t = t.left;
    else if (cmp > 0)
        t = t.right;
    else
        return t.setValue(value);
} while (t != null);

其按照中序遍历顺序，存储时依次比较，遵循从小到大原则存放。

实现比较器接口

先看源码：

Comparator<? super K> cpr = comparator;        //创建比较器
if (cpr != null) {                             //比较器不为空时
    do {
        parent = t;
        cmp = cpr.compare(key, t.key);
        if (cmp < 0)
            t = t.left;
        else if (cmp > 0)
            t = t.right;
        else
            return t.setValue(value);
    } while (t != null);
}

else {                //比较器为空时，实现comparable接口，重写compareTo()方法
    if (key == null)
        throw new NullPointerException();
    @SuppressWarnings("unchecked")
        Comparable<? super K> k = (Comparable<? super K>) key;
    do {
        parent = t;
        cmp = k.compareTo(t.key);
        if (cmp < 0)
            t = t.left;
        else if (cmp > 0)
            t = t.right;
        else
            return t.setValue(value);
    } while (t != null);
}

可以单独在这里编写一个比较器

【注：】比较器实现java.util.Comparator接口。（Comparable是java.lang包下的。Comparator是java.util包下的。）

class WuGui{

    int age;

    public WuGui(int age){
        this.age = age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "小乌龟[" +
                "age=" + age +
                ']';
    }
}
//定义比较器
class WuGuiComparator implements Comparator<WuGui> {

    @Override
    public int compare(WuGui o1, WuGui o2) {
        // 指定比较规则
        // 按照年龄排序
        return o1.age - o2.age;
    }
}

        // 创建TreeSet集合的时候，需要使用这个比较器。
        // TreeSet<WuGui> wuGuis = new TreeSet<>();//这样不行，没有通过构造方法传递一个比较器进去。

        // 给构造方法传递一个比较器。
       TreeSet<WuGui> wuGuis = new TreeSet<>(new WuGuiComparator());

也可以使用匿名内部类的方式（这个类没有名字。直接new接口。）不用再定义比较器接口了

        TreeSet<WuGui> wuGuis = new TreeSet<>(new Comparator<WuGui>() {
            @Override
            public int compare(WuGui o1, WuGui o2) {
                return o1.age - o2.age;
            }
        });

总结

TreeSet集合中元素可排序的第二种方式：使用比较器的方式。
最终的结论：
放到TreeSet或者TreeMap集合key部分的元素要想做到排序,包括两种方式：
第一种：放在集合中的元素实现java.lang.Comparable接口。
第二种：在构造TreeSet或者TreeMap集合的时候给它传一个比较器对象。
Comparable和Comparator怎么选择呢？
当比较规则不会发生改变的时候，或者说当比较规则只有1个的时候，建议实现Comparable接口。
如果比较规则有多个，并且需要多个比较规则之间频繁切换，建议使用Comparator接口。

Comparator接口的设计符合OCP原则。

标签：Comparable,Set,JAVA,age,Tree,compareTo,return,比较,TreeSet
来源： https://blog.csdn.net/weixin_62838185/article/details/123264255