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面试必问项之Set实现类:TreeSet

转载 作者:qq735679552 更新时间:2022-09-29 22:32:09 34 4
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这篇CFSDN的博客文章面试必问项之Set实现类:TreeSet由作者收集整理,如果你对这篇文章有兴趣,记得点赞哟.

1、TreeSet 概述

1、TreeSet是 SortedSet 接口的实现类, TreeSet 可以确保集合元素处于排序状态.

2、TreeSet顾名思义他内部维护的是一个TreeMap,底层是红黑二叉树,他使得集合内都是有序的序列.

3、Tree可以按照添加对象的指定属性,进行排序,所以向TreeSet中添加的数据,要求是相同类的对象.

4、两种排序方式:自然排序(实现Comparable接口) 和 定制排序(Comparator); 。

5、自然排序中,比较两个对象是否相同的标准为:compareTo()返回0.不再是equals(); 。

6、定制排序中,比较两个对象是否相同的标准为:compare()返回0.不再是equals(); 。

7、对 TreeSet进行遍历的时候,默认是使用自然排序的规则来排序的; 。

8、TreeSet 添加自定义类的对象时候,必须要有自然排序或定制排序,否则抛出异常:cannot cast to java.lang.Comparable,

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2、TreeSet 结构

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1、TreeSet 声明

1 public class TreeSet<E> extends AbstractSet<E>2     implements NavigableSet<E>, Cloneable, java.io.Serializable

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2、TreeSet 类继承结构

面试必问项之Set实现类:TreeSet

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3、红黑树

面试必问项之Set实现类:TreeSet

TreeSet和后要的TreeMap采用红黑树的存储结构 。

特点:有序,查询速度比List快 。

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3、TreeSet 创建

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1、构造器

TreeSet是基于红黑树结构实现的,会对元素进行排序,TreeSet 提供了五种构造器:

public TreeSet() {    this(new TreeMap<E,Object>());}TreeSet(NavigableMap<E,Object> m) {    this.m = m;}public TreeSet(Comparator<? super E> comparator) {    this(new TreeMap<>(comparator));}public TreeSet(Collection<? extends E> c) {    this();    addAll(c);}public TreeSet(SortedSet<E> s) {    this(s.comparator());    addAll(s);}

里面的 m 属性是什么:

/**     * The backing map.     */    private transient NavigableMap<E,Object> m;    // Dummy value to associate with an Object in the backing Map    private static final Object PRESENT = new Object();    //加入Java开发交流君样:593142328一起吹水聊天

可以看到里面是维护了一个 NavigableMap.

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2、通过 Comparator 实例创建 TreeSet

上面的四个构造函数中着重要介绍第三个,它通过Comparator实例来创建TreeMap,那么Comparator到底是何方神圣呢?

通过阅读Comparator的源码发现,这是一个用于集合类排序的辅助接口,用户需要实现compare方法.

如果用户用了这种方式创建TreeSet,那么集合元素就不需要做额外处理,否则集合元素都需要实现Comparable接口,因为Tree在排序的时候会调用compare或者compareTo方法(介绍TreeMap的时候会具体讲解).

下面来看看写的一个样例代码:

public class MyComparator implements Comparator<Person> {        @Override        public int compare(Person o1, Person o2) {            return o1.age - o2.age;        }    }public class Person {    public Integer age;    public Person(Integer value) {        this.age = value;    }}public static void TreeSetTest() {    // TreeMap在底层put元素的时候会判断是否存在Comparator实例,如果存在,则每次添加元素排序比较的时候会调用compare接口。    TreeSet<Person> set = new TreeSet<Person>(new MyComparator());    Person p1 = new Person(1);    Person p2 = new Person(1);    Person p3 = new Person(5);    Person p4 = new Person(9);    Person p5 = new Person(10);    set.add(p1);    set.add(p2);    set.add(p3);    set.add(p4);    set.add(p5);    Iterator<Person> i = set.iterator();    while (i.hasNext()) {        Person p = (Person) i.next();        System.out.println(p.age);    }//加入Java开发交流君样:593142328一起吹水聊天}

打印结果:

1 5 9 10 。

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4、TreeSet 方法

面试必问项之Set实现类:TreeSet

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5、NavigableSet接口介绍

常用方法:

// 返回比当前元素小的最近的一个元素public E lower(E e) {    return m.lowerKey(e);}// 返回小于等于当前元素的最近一个元素public E floor(E e) {    return m.floorKey(e);}// 返回大于等于当前元素的最近一个元素public E ceiling(E e) {    return m.ceilingKey(e);}//加入Java开发交流君样:593142328一起吹水聊天// 返回大于当前元素的最近一个元素public E higher(E e) {    return m.higherKey(e);}

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6、TreeSet 与 比较器

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1、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的大小关系,然后将集合元素按升序(默认情况)排列.

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

实现Comparable 的类必须实现compareTo(Object obj)方法,两个对象即通过compareTo(Object obj)方法的返回值来比较大小.

(3)Comparable 的典型实现:       。

  • ① BigDecimal、BigInteger 以及所有的数值型对应的包装类:按它们对应的数值大小进行比较;
  • ② Character:按字符的 unicode值来进行比较;
  • ③ Boolean:true 对应的包装类实例大于 false 对应的包装类实例;
  • ④String:按字符串中字符的 unicode 值进行比较
  • ⑤ Date、Time:后边的时间、日期比前面的时间、日期大

(4)向 TreeSet 中添加元素时,只有第一个元素无须比较compareTo()方法,后面添加的所有元素都会调用compareTo()方法进行比较.

(5)因为只有相同类的两个实例才会比较大小,所以向 TreeSet 中添加的应该是同一个类的对象.

(6)对于 TreeSet 集合而言,它判断两个对象是否相等的唯一标准是:两个对象通过 compareTo(Object obj)方法比较返回值.

(7)当需要把一个对象放入 TreeSet中,重写该对象对应的 equals()方法时,应保证该方法与 compareTo(Object obj) 方法有一致的结果:如果两个对象通过 equals() 方法比较返回 true,则通过 compareTo(Object obj)方法比较应返回 0。否则,让人难以理解.

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2、定制排序

(1)TreeSet的自然排序要求元素所属的类实现Comparable接口,如果元素所属的类没有实现Comparable接口,或不希望按照升序(默认情况)的方式排列元素或希望按照其它属性大小进行排序,则考虑使用定制排序。定制排序,通过Comparator接口来实现。需要重写compare(T o1,T o2)方法.

(2)利用int compare(T o1,T o2)方法,比较o1和o2的大小:如果方法返回正整数,则表示o1大于o2;如果返回0,表示相等;返回负整数,表示o1小于o2。【面试资料】 。

(3)要实现定制排序,需要将实现Comparator接口的实例作为形参传递给TreeSet的构造器.

(4)此时,仍然只能向TreeSet中添加类型相同的对象。否则发生ClassCastException异常.

(5)使用定制排序判断两个元素相等的标准是:通过Comparator比较两个元素返回了0.

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7、案例

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1、自定义类的自然排序

案例:

public class User implements Comparable{    private String name;    private int age;    public User() {    }    public User(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;    }    @Override    public String toString() {        return "User{" +                "name="" + name + """ +                ", age=" + age +                "}";    }    @Override    public boolean equals(Object o) {        System.out.println("User equals()....");        if (this == o) return true;        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;        User user = (User) o;        if (age != user.age) return false;        return name != null ? name.equals(user.name) : user.name == null;    }    @Override    public int hashCode() { //return name.hashCode() + age;        int result = name != null ? name.hashCode() : 0;        result = 31 * result + age;        return result;    }    //按照姓名从大到小排列,年龄从小到大排列    @Override    public int compareTo(Object o) {        if(o instanceof User){            User user = (User)o;//            return -this.name.compareTo(user.name);            int compare = -this.name.compareTo(user.name);            if(compare != 0){                return compare;            }else{                return Integer.compare(this.age,user.age);            }        }else{//加入Java开发交流君样:593142328一起吹水聊天            throw new RuntimeException("输入的类型不匹配");        }    }}

使用TreeSet保存:

@Test    public void test1(){        TreeSet set = new TreeSet();        set.add(new User("Tom",12));        set.add(new User("Jerry",32));        set.add(new User("Jim",2));        set.add(new User("Mike",65));        set.add(new User("Jack",33));        set.add(new User("Jack",56));        Iterator iterator = set.iterator();        while(iterator.hasNext()){            System.out.println(iterator.next());        }    }

注意:如果在自然比较器中并没有对年龄进行比较,当姓名一样时,就会认为这两个对象一样,不会再次存放; 。

如果在比较器中对两个属性都进行了比较,当有一个属性不一样就会放入 TreeSet中.

可以发现,这里对两个对象的比较并不是使用 equals() 方法,而是使用比较器来进行比较的.

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2、自定义类的定制排序

定制排序:

@Test    public void test2(){        Comparator com = new Comparator() {            //按照年龄从小到大排列            @Override            public int compare(Object o1, Object o2) {                if(o1 instanceof User && o2 instanceof User){                    User u1 = (User)o1;                    User u2 = (User)o2;                    return Integer.compare(u1.getAge(),u2.getAge());                }else{                    throw new RuntimeException("输入的数据类型不匹配");                }            }        };        TreeSet set = new TreeSet(com);  //按照给定的比较器进行排序        set.add(new User("Tom",12));        set.add(new User("Jerry",32));        set.add(new User("Jim",2));        set.add(new User("Mike",65));        set.add(new User("Mary",33));        set.add(new User("Jack",33));        set.add(new User("Jack",56));        Iterator iterator = set.iterator();        while(iterator.hasNext()){            System.out.println(iterator.next());        }    }

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总结

本篇文章就到这里了,希望能给你带来帮助,也希望您能够多多关注我的更多内容! 。

原文链接:https://blog.csdn.net/wj1314250/article/details/118635072 。

最后此篇关于面试必问项之Set实现类:TreeSet的文章就讲到这里了,如果你想了解更多关于面试必问项之Set实现类:TreeSet的内容请搜索CFSDN的文章或继续浏览相关文章,希望大家以后支持我的博客! 。

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