解决TreeSet类的排序问题_java

TreeSet支持两种排序方法:自然排序和定制排序。TreeSet默认采用自然排序。

1、自然排序

TreeSet会调用集合元素的compareTo(Object obj)方法来比较元素之间大小关系,然后将集合元素按升序排列,这种方式就是自然排序。(比较的前提:两个对象的类型相同)。

java提供了一个Comparable接口,该接口里定义了一个compareTo(Object obj)方法,该方法返回一个整数值,实现该接口的类必须实现该方法,实现了该接口的类的对象就可以比较大小。当一个对象调用该方法与另一个对象进行比较,例如obj1.comparTo(obj2),如果该方法返回0,则表明这两个对象相等;如果返回一个正整数,则表明obj1大于obj2;如果该方法返回一个负整数,则表明obj1小于obj2.

java常用类实现Comparable接口,并提供了比较大小的标准。实现Comparable接口的常用类:

  • BigDecimal、BigIneger以及所有数值型对应包装类:按它们对应的数值的大小进行比较。
  • Character:按字符的UNICODE值进行比较。
  • Boolean:true对应的包装类实例大于false对应的包装类实例。
  • String:按字符串中字符的UNICODE值进行比较。
  • Date、Time:后面的时间、日期比前面的时间、日期大。

如果试图把一个对象添加进TreeSet时,则该对象的类必须实现Comparable接口。

如下程序则会报错:

class Err
{
}
public class TestTreeSetError
{
public static void main(String[] args)
{
TreeSet ts = new TreeSet();
//向TreeSet集合中添加两个Err对象
ts.add(new Err());
ts.add(new Err());
}
} 

说明:

上面程序试图向TreeSet集合中添加2个Err对象,添加第一个对象时,TreeSet里没有任何元素,所以没有问题;当添加第二个Err对象时,TreeSet就会调用该对象的compareTo(Object obj)方法与集合中其他元素进行比较——如果对应的类没有实现Comparable接口,则会引发ClassCastException异常。而且当试图从TreeSet中取出元素第一个元素时,依然会引发ClassCastException异常。

当采用compareTo(Object obj)方法比较对象时,都需要将被比较对象obj强制类型转换成相同类型,因为只有相同类的两个实例才能比较大小。即向TreeSet中添加的应该是同一个类的对象,否则会引发ClassCastException异常。例如,当向TreeSet中添加一个字符串对象,这个操作完全正常。当添加第二个Date对象时,TreeSet就好调用该对象的compareTo(Object obj)方法与集合中其他元素进行比较,则此时程序会引发异常。

在实际编程中,程序员可以定义自己的类向TreeSet中添加多种类型的对象,前提是用户自定义类实现了Comparable接口,实现该接口时在实现compareTo(Object obj)方法时没有进行强制类型转换。但当操作TreeSet里的集合数据时,不同类型的元素依然会发生ClassCastExceptio异常。(认真阅读下就会明白)

当把一个对象加入TreeSet集合中时,TreeSet调用该对象的compareTo(Object obj)方法与容器中的其他对象比较大小,然后根据红黑树算法决定它的存储位置。如果两个对象通过compareTo(Object obj)比较相等,TreeSet即认为它们存储同一位置。

对于TreeSet集合而言,它判断两个对象不相等的标准是:两个对象通过equals方法比较返回false,或通过compareTo(Object obj)比较没有返回0——即使两个对象时同一个对象,TreeSet也会把它们当成两个对象进行处理。

如下程序所示:

//Z类,重写了equals方法,总是返回false,
//重写了compareTo(Object obj)方法,总是返回正整数
class Z implements Comparable
{
int age;
public Z(int age)
{
this.age = age;
}
public boolean equals(Object obj)
{
return false;
}
public int compareTo(Object obj)
{
return 1;
}
}
public class TestTreeSet
{
public static void main(String[] args)
{
TreeSet set = new TreeSet();
Z z1 = new Z(6);
set.add(z1);
System.out.println(set.add(z1));
//下面输出set集合,将看到有2个元素
System.out.println(set);
//修改set集合的第一个元素的age属性
((Z)(set.first())).age = 9;
//输出set集合的最后一个元素的age属性,将看到也变成了9
System.out.println(((Z)(set.last())).age);
}
} 

 程序运行结果:

true
[TreeSet.Z@1fb8ee3, TreeSet.Z@1fb8ee3]
9
说明:

程序中把同一个对象添加了两次,因为z1对象的equals()方法总是返回false,而且compareTo(Object obj)方法总是返回1。这样TreeSet会认为z1对象和它自己也不相同,因此TreeSet中添加两个z1对象。而TreeSet对象保存的两个元素实际上是同一个元素。所以当修改TreeSet集合里第一个元素的age属性后,该TreeSet集合里最后一个元素的age属性也随之改变了。

总结:当需要把一个对象放入TreeSet中时,重写该对象对应类的equals()方法时,应保证该方法与compareTo(Object obj)方法有一致结果,其规则是:如果两个对象通过equals方法比较返回true时,这两个对象通过compareTo(Object obj)方法比较应返回0。

如果两个对象通过equals方法比较返回true,但这两个对象通过compareTo(Object obj)方法比较不返回0时,这将导致TreeSet将会把这两个对象保存在不同位置,从而两个对象都可以添加成功,这与Set集合的规则有点出入。

如果两个对象通过compareTo(Object obj)方法比较返回0时,但它们通过equals方法比较返回false时将更麻烦:因为两个对象通过compareTo(Object obj)方法比较相等,TreeSet将试图把它们保存在同一个位置,但实际上又不行(否则将只剩下一个对象),所以处理起来比较麻烦。

如果向TreeSet中添加一个可变对象后,并且后面程序修改了该可变对象的属性,导致它与其他对象的大小顺序发生改变,但TreeSet不会再次调整它们的顺序,甚至可能导致TreeSet中保存这两个对象,它们通过equals方法比较返回true,compareTo(Object obj)方法比较返回0.

如下程序所示:

class R
{
int count;
public R(int count)
{
this.count = count;
}
public String toString()
{
return "R(count属性:" + count + ")";
}
public boolean equals(Object obj)
{
if (obj instanceof R)
{
R r = (R)obj;
if (r.count == this.count)
{
return true;
}
}
return false;
}
public int hashCode()
{
return this.count;
}
}
public class TestHashSet2
{
public static void main(String[] args)
{
HashSet hs = new HashSet();
hs.add(new R(5));
hs.add(new R(-3));
hs.add(new R(9));
hs.add(new R(-2));
//打印TreeSet集合,集合元素是有序排列的
System.out.println(hs);
//取出第一个元素
Iterator it = hs.iterator();
R first = (R)it.next();
//为第一个元素的count属性赋值
first.count = -3;
//再次输出count将看到TreeSet里的元素处于无序状态
System.out.println(hs);
hs.remove(new R(-3));
System.out.println(hs);
//输出false
System.out.println("hs是否包含count为-3的R对象?" + hs.contains(new R(-3)));
//输出false
System.out.println("hs是否包含count为5的R对象?" + hs.contains(new R(5))); 

}
}
 

程序运行结果:

[R(count属性:-3), R(count属性:-2), R(count属性:5), R(count属性:9)]
[R(count属性:20), R(count属性:-2), R(count属性:5), R(count属性:-2)]
[R(count属性:20), R(count属性:-2), R(count属性:5), R(count属性:-2)]
[R(count属性:20), R(count属性:-2), R(count属性:-2)]
说明:

上面程序中的R对象是一个正常重写了equals方法和comparable方法类,这两个方法都以R对象的count属性作为判断的依据。可以看到程序第一次输出的结果是有序排列的。当改变R对象的count属性,程序的输出结果也发生了改变,而且包含了重复元素。一旦改变了TreeSet集合里可变元素的属性,当再视图删除该对象时,TreeSet也会删除失败(甚至集合中原有的、属性没被修改,但与修改后元素相等的元素也无法删除),所以删除count

为-2的R对象时,没有任何元素被删除;程序可以删除count为5的R对象,这表明TreeSet可以删除没有被修改属性、且不与其他被修改属性的对象重复的对象。

总结:与HashSet在处理这些对象时将非常复杂,而且容易出错。为了让程序更具健壮,推荐HashSet和TreeSet集合中只放入不可变对象。

2、定制排序

TreeSet的自然排序是根据集合元素的大小,TreeSet将他们以升序排列。如果需要实现定制排序,例如降序,则可以使用Comparator接口。该接口里包含一个int compare(T o1, T o2)方法,该方法用于比较o1和o2的大小。

如果需要实现定制排序,则需要在创建TreeSet集合对象时,并提供一个Comparator对象与该TreeSet集合关联,由该Comparator对象负责集合元素的排序逻辑。

如下程序所示:

class M {
int age; 

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

public String toString() {
return "M对象(age:" + age + ")";
}
} 

public class TestTreeSet3 {
public static void main(String[] args) {
TreeSet ts = new TreeSet(new Comparator() {
public int compare(Object o1, Object o2) { 

M m1 = (M) o1;
M m2 = (M) o2; 

if (m1.age > m2.age) {
return -1;
} else if (m1.age == m2.age) {
return 0;
} else {
return 1;
}
}
});
ts.add(new M(5));
ts.add(new M(-3));
ts.add(new M(9));
System.out.println(ts);
}
} 

程序运行结果:

[M对象(age:9), M对象(age:5), M对象(age:-3)]
说明:

上面程序中创建了一个Comparator接口的匿名内部类对象,该对象负责ts集合的排序。所以当我们把M对象添加到ts集合中时,无须M类实现Comparable接口,因为此时TreeSet无须通过M对象来比较大小,而是由与TreeSet关联的Comparator对象来负责集合元素的排序。使用定制排序时,TreeSet对集合元素排序时不管集合元素本身的大小,而是由Comparator对象负责集合元素的排序规则。

以上是小编为您精心准备的的内容,在的博客、问答、公众号、人物、课程等栏目也有的相关内容,欢迎继续使用右上角搜索按钮进行搜索TreeSet排序
, TreeSet自动排序
, TreeSet排序原理
, java中TreeSet
TreeSet默认排序
java treeset 排序、treeset 排序、treeset默认排序、treeset如何排序、treeset自定义排序,以便于您获取更多的相关知识。

时间: 2024-08-30 17:53:32

解决TreeSet类的排序问题_java的相关文章

解决友元类(friend class)无法继承的问题

解决友元类(friend class)无法继承的问题   友元声明friend class是无法继承的.举例说明:class A声明class B为其友元类,也就是说class A授予class B访问class A的所有包括私有成员在内的所有成员.如果class C 继承class B.那么class C是不具备这种特权的.     但是如果我想在class C中访问class A的某个私有或者保护成员函数怎么办? 我们可以把工作交给父类.   #include <iostream> usi

Java使用Comparable解决排序问题_java

本文实例讲述了Java使用Comparable解决排序问题的方法.分享给大家供大家参考.具体实现方法如下: 一次举重竞赛的比赛规则是:选手的成绩以成功举起的总重量来排序,举起总重量多的排在前面:当举起总重量相同时,按照体重来排序,体重轻的排在前面:要求程序读取数据文件作为输入,并按照上述规则排序后,打印出选手编号:数据文件说明如下:现有5名选手,其选手编号.成功举起的总重量及其体重如数据文件data4.txt,样例内容为: <p> <no>1</no> <lw&g

Java 1.0和Java 1.1 的IO类的比较_java

Java 1.0 IO系统介绍1 Java IO版本Java库的IO分为输入/输出两部分.早期的Java 1.0版本的输入系统是InputStream及其子类,输出系统是OutputStream及其子类.后来的Java 1.1版本对IO系统进行了重新设计.输入系统是Reader及其子类,输出系统是Writer及其子类.Java1.1之所以要重新设计,主要是为了添加国际化支持(即添加了对16位Unicode码的支持).具体表现为Java 1.0的IO系统是字节流,而Java 1.1的IO系统是字符

详解Java多线程编程中互斥锁ReentrantLock类的用法_java

0.关于互斥锁 所谓互斥锁, 指的是一次最多只能有一个线程持有的锁. 在jdk1.5之前, 我们通常使用synchronized机制控制多个线程对共享资源的访问. 而现在, Lock提供了比synchronized机制更广泛的锁定操作, Lock和synchronized机制的主要区别: synchronized机制提供了对与每个对象相关的隐式监视器锁的访问, 并强制所有锁获取和释放均要出现在一个块结构中, 当获取了多个锁时, 它们必须以相反的顺序释放. synchronized机制对锁的释放是

简单分析Java线程编程中ThreadLocal类的使用_java

一.概述  ThreadLocal是什么呢?其实ThreadLocal并非是一个线程的本地实现版本,它并不是一个Thread,而是threadlocalvariable(线程局部变量).也许把它命名为ThreadLocalVar更加合适.线程局部变量(ThreadLocal)其实的功用非常简单,就是为每一个使用该变量的线程都提供一个变量值的副本,是Java中一种较为特殊的线程绑定机制,是每一个线程都可以独立地改变自己的副本,而不会和其它线程的副本冲突.   从线程的角度看,每个线程都保持一个对其

浅谈java Collection中的排序问题_java

这里讨论list.set.map的排序,包括按照map的value进行排序. 1)list排序 list排序可以直接采用Collections的sort方法,也可以使用Arrays的sort方法,归根结底Collections就是调用Arrays的sort方法. public static <T> void sort(List<T> list, Comparator<? super T> c) { Object[] a = list.toArray(); Arrays.

java中 TreeSet类用法

/* TreeSet的性能比 HashSet差但是我们  在需要排序的时候可以用TreeSet  因为他是 自然排序也就是 升序 下面是TreeSet实现代码  这个类也似只能通过迭代器迭代元素 */ import java.util.*; class Test {     private static  TreeSet<Point> ts=new TreeSet<Point>() ;  //静态变量   jdk1.5以后 引入范式    public static void ma

在IE678下解决伪类last-child的css2方法

开始我是有找下解决的方法. 一般last-child都是用在菜单或者列表用边框分隔的时候,把最后面一个border的设定去掉. 一种方法是给最后一项添加一个class,例如.last-child,把border设为none值.(这个不便于数据绑定,不然又得判断最后一个,麻烦). 一种方法是通过js把最后最后一项的边框值去掉,达到last-child的目的: if ($('html').hasClass('lt-ie9')) { $('[data-fix-last-child]').each(fu

举例讲解Java的Jackson库中ObjectMapper类的使用_java

ObjectMapper类是Jackson库的主要类.它提供一些功能将转换成Java对象匹配JSON结构,反之亦然.它使用JsonParser和JsonGenerator的实例实现JSON实际的读/写. 类声明以下是org.codehaus.jackson.map.ObjectMapper类的声明: public class ObjectMapper extends ObjectCodec implements Versioned 嵌套类 S.N. 类 & 描述 1 static class O