TreeSet集合解析
TreeSet集合解析
TreeSet是实现Set接口的实现类。所以它存储的值是唯一的，同时也可以对存储的值进行排序，排序用的是二叉树原理。所以要理解这个类，必须先简单理解一下什么是二叉树。
二叉树原理简析
假如有这么一个集合TreeSet<Integer>是[5,11,6,5,23,14]
用二叉树是怎么排序的呢？
二叉树遍历方法比较多，有兴趣自己百度看下吧。这里只需要知道元素是怎么插入到二叉树即可。小的存储在左边(负数)，大的存储在右边(正数)，相等不存储。
TreeSet的基本使用
@Test
public void test() {
Set<Integer> set = new TreeSet<Integer>();
set.add(2);
set.add(22);
set.add(24);
set.add(2);
for (int i : set) {
System.out.println(i);
}
}输出结果
2
22
24可以知道，TreeSet集合不仅可以保证集合元素的唯一性，还可以排序。
如果TreeSet里面存储的是对象呢？会出现什么情况呢？
public static void main(String[] args) {
User u1 = new User("Kevin", 72);
User u2 = new User("Jack", 22);
User u3 = new User("Erik", 32);
User u4 = new User("Blank", 72);
Set<User> set = new TreeSet<User>();
set.add(u1);
set.add(u2);
set.add(u3);
set.add(u4);
for (User u :
set) {
System.out.println(u);
}
}输出结果
Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: com.kevin.exercise10.User cannot be cast to java.lang.Comparable
at java.util.TreeMap.put(TreeMap.java:542)
at java.util.TreeSet.add(TreeSet.java:238)
at com.kevin.exercise10.TreeSetTest.main(TreeSetTest.java:23)报错了，因为集合里面的是对象，对象不能转换为比较可比较对象。
如果想根据年龄排序，打印出各个对象(toString方法)，应该怎么做呢？在API里面搜索一下Comparable，发现是个接口，那么我们就可以让Students类实现Comparable接口方法，这样Students对象就成为了可比较对象了。
User类实现Comparable接口方法：
public class User implements Comparable<User> {
private String name;
private int age;
@Override
public String toString() {
return "User{" +
"name='" + name + '\'' +
", 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(User u) {
int num = this.age - u.age;
return this.age - u.age;
}
public User(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public User() {
}
}为什么是this.age-u.age？this.age代表调用时的对象的age，返回的如果是正数（比u.age大），就存储在右边。返回的是如果是负数（比u.age小），就存储在左边。如果等于0，就不存储。
这就出问题了，如果两个人不同名字，同样年龄，this.age - o.age = 0，不就存不进二叉树了吗？
验证一下：
public static void main(String[] args) {
User u1 = new User("Kevin", 72);
User u2 = new User("Jack", 22);
User u3 = new User("Erik", 32);
User u4 = new User("Blank", 72);
Set<User> set = new TreeSet<User>();
set.add(u1);
set.add(u2);
set.add(u3);
set.add(u4);
for (User u :
set) {
System.out.println(u);
}
}输出结果：
User{name='Jack', age=22}
User{name='Erik', age=32}
User{name='Kevin', age=72}所以需要改进一下User类的compareTo方法，保证同年龄，但是不同名字的学生也能存进二叉树。
@Override
public int compareTo(User u) {
int num = this.age - u.age;
return num == 0 ? this.name.compareTo(u.name) : num;
}这样就可以把四个不同的对象存储进来，并且先按照年龄排序，年龄相同的再按照字符串排序。
输出结果：
User{name='Jack', age=22}
User{name='Erik', age=32}
User{name='Blank', age=72}
User{name='Kevin', age=72}---------------------------------------------------------------------------------------
除了这种方式可以实现排序以外，还有一种方式可以实现排序。
TreeSet有这么一个构造方法：
TreeSet(Comparator<? super E> comparator) 构造一个新的，空的树集，根据指定的比较器进行排序。
Comparator是什么呢？API文档看一下：Interface Comparator<T>，是一个接口，里面有一个要实现的接口方法：int compare(T o1, T o2) 比较其两个参数的顺序。
例如，我们要对字符串的长度进行排序，长度相同的安装字符串排序：
public class TreeSetTest2 {
public static void main(String[] args) {
TreeSet<String> set = new TreeSet<String>(new SortedByLen());
set.add("abc");
set.add("abcd");
set.add("b");
set.add("a");
set.add("abab");
System.out.println(set);
}
}
class SortedByLen implements Comparator<String> {
@Override
public int compare(String s1, String s2) {
int num = s1.length() - s2.length();
return num == 0 ? s1.compareTo(s2) : num;
}
}需要注意的是重写compare方法的o1,o2。o1代表调用的对象，o2代表集合中的对象。两种实现排序方式视情况而用。
(1)自然顺序(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
(2)比较器顺序(Comparator)
- 创建TreeSet的时候可以指定一个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
- 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
(3)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
如果不想保证元素的唯一性，改一下compare方法就可以了，永远不要让它返回0。