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JAVA——Tree Set

魔都魅影梅杜萨 2022-03-11 阅读 58

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;
}


自平衡二叉树

 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:

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。

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