Java基础之TreeSet与Java自定义类型的排序

TreeSet与Java自定义类型的排序

• 演示TreeSet对String是可排序的
• TreeSet无法对自定义类型进行排序
• 比较规则怎么写
• 自平衡二叉树结构
• 实现比较器接口
• Collections工具类

（免费学习推荐：java基础教程）

演示TreeSet对String是可排序的

1.TreeMap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
例如：编写程序从数据库中取出数据，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，拿出来就是有序的。

//创建一个TreeSet集合  TreeSet<String> ts=new TreeSet<>();  //添加Stringts.add("zhangsan");ts.add("lisi");ts.add("wangwu");ts.add("zhangsi");ts.add("wangliu");for(String s:ts){      //按照字典顺序排序      System.out.print(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 i:ts2){      //按照升序排序      System.out.print(i+" ");}

TreeSet无法对自定义类型进行排序

TreeSet可以对自定义类型进行排序？
以下程序中，对于Person类来说，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。

public class TreeSetTest02 {    public static void main(String[] args) {        Person p1=new Person(50);        Person p2=new Person(10);        Person p3=new Person(20);        Person p4=new Person(60);        Person p5=new Person(40);        Person p6=new Person(30);        TreeSet<Person> persons=new TreeSet<>();        persons.add(p1);        persons.add(p2);        persons.add(p3);        persons.add(p4);        persons.add(p5);        persons.add(p6);        for(Person p:persons){            System.out.println(p);        }    }}class Person{    int age;    public Person(int age){        this.age=age;    }    @Override    public String toString() {        return "Person [age=" + age + "]";    }}

Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: testCollection.Person cannot be cast to java.lang.Comparable

出现这个错误的原因是
Person类没有实现java.lang,Comparable接口

//放在TreeSet集合中的元素需要实现java.lang.Comparable接口
//并且实现compareTo方法，equals可以不写

  public class TreeSetTest04 {        public static void main(String[] args) {            Customer p1=new Customer(50);            Customer p2=new Customer(10);            Customer p3=new Customer(20);            Customer p4=new Customer(60);            Customer p5=new Customer(40);            Customer p6=new Customer(30);            TreeSet<Customer> customers=new TreeSet<>();            customers.add(p1);            customers.add(p2);            customers.add(p3);            customers.add(p4);            customers.add(p5);            customers.add(p6);            for(Customer p:customers){                System.out.println(p);            }        }    }    //放在TreeSet集合中的元素需要实现java.lang.Comparable接口//并且实现compareTo方法，equals可以不写    class Customer implements Comparable<Customer>{        int age;        public Customer(int age){            this.age=age;        }        @Override        public String toString() {            return "Customer [age=" + age + "]";        }        //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和集合中的每个k进行比较，返回值可能是>0,<0,=0        //比较规则最终还是程序员实现的：例如按照年龄升序，或者按照年龄降序        @Override        public int compareTo(Customer c) {    //c1.compareTo(c2)// TODO Auto-generated method stub            //this是c1            //c是c2            //c1和c2进行比较的时候，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;    //>,<,=        }    }

//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和集合中的每个k进行比较，返回值可能是>0,<0,=0
//比较规则最终还是程序员实现的：例如按照年龄升序，或者按照年龄降序

比较规则怎么写

先按照年龄升序，如果年龄一样的再按照姓名升序

public class TreeSetTest05 {    public static void main(String[] args) {        TreeSet<Vip> vips=new TreeSet<>();        vips.add(new Vip("zhangsi",20));        vips.add(new Vip("zhangsan",20));        vips.add(new Vip("king",18));        vips.add(new Vip("soft",17));        for(Vip vip:vips){            System.out.println(vip);        }    }}class Vip implements Comparable<Vip>{    String name;    int age;    public Vip(String name,int age){        this.name=name;        this.age=age;    }    @Override    public String toString() {        return "Vip [name=" + name + ", age=" + age + "]";    }    //compareTo方法的返回值很重要：    //返回0表示相同，value会覆盖    //>0,会继续在右子树上找    //<0，会继续在左子树上找    @Override    public int compareTo(Vip v) {        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方法            return this.name.compareTo(v.name);        }else{            //年龄不一样            return this.age-v.age;        }    }}

自平衡二叉树结构

1.自平衡二叉树，遵循左小右大的原则存放
2.遍历二叉树的时候有三种方式
前序遍历：根左右
中序遍历：左根右
后序遍历：左右根
注意：前中后说的是根的位置
3.TreeSet集合和TreeMap集合采用的是中序遍历方式，即左根右。他们是自平衡二叉树
100 200 50 60 80 120 140 130 135 180 666

实现比较器接口

TreeSet集合中元素可排序的第二种方式，使用比较器的方式

public class TreeSetTest06 {    public static void main(String[] args) {        //创建TreeSet集合的时候，需要使用比较器        //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        TreeSet<Wugui> wuGuis=new TreeSet<>(new WuguiComparator());        wuGuis.add(new Wugui(1000));        wuGuis.add(new Wugui(800));        wuGuis.add(new Wugui(900));        wuGuis.add(new Wugui(300));        wuGuis.add(new Wugui(60));        for(Wugui wugui:wuGuis){            System.out.println(wugui);        }    }}class Wugui{    int age;    public Wugui(int age) {        super();        this.age = age;    }    @Override    public String toString() {        return "Wugui [age=" + age + "]";    }}//单独再这里编写一个比较器//比较器实现java.util.Comparator接口（Comparable是java.lang包下的）class WuguiComparator implements Comparator<Wugui>{    public int compare(Wugui o1,Wugui o2){        //指定比较规则        //按照年龄排序        return o1.age-o2.age;    }}

我们可以使用匿名内部类的方式
可以使用匿名内部类的方式（这个类没有名字，直接new接口）

TreeSet<Wugui> wuGuis=new TreeSet<>(new Comparator<Wugui>(){public int compare(Wugui o1,Wugui o2){        //指定比较规则        //按照年龄排序        return o1.age-o2.age;        }});

最终的结论，放在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。

Collections工具类

java.util.Collections集合工具类，方便集合的操作

public class CollectionsTest {    static class Wugui2 implements Comparable<Wugui2>{        int age;        public Wugui2(int age) {            super();            this.age = age;        }        @Override        public String toString() {            return "Wugui2 [age=" + age + "]";        }        @Override        public int compareTo(Wugui2 o) {            // TODO Auto-generated method stub            return this.age-o.age;        }    }    public static void main(String[] args) {        //ArrayList集合不是线程安全的        List<String> list=new ArrayList<String>();        //变成线程安全的        Collections.synchronizedList(list);        //排序        list.add("abc");        list.add("abe");        list.add("abd");        list.add("abf");        list.add("abn");        list.add("abm");        Collections.sort(list);        for(String s:list){            System.out.println(s);        }        List<Wugui2> wuguis=new ArrayList<>();        wuguis.add(new Wugui2(1000));        wuguis.add(new Wugui2(8000));        wuguis.add(new Wugui2(4000));        wuguis.add(new Wugui2(6000));        //注意：对list集合中元素排序，需要保证list集合中元素实现了Comparable接口        Collections.sort(wuguis);        for(Wugui2 wugui:wuguis){            System.out.println(wugui);        }        //对set集合怎么排序呢        Set<String> set=new HashSet<>();        set.add("king");        set.add("kingsoft");        set.add("king2");        set.add("king1");        //将set集合转换成list集合        List<String> myList=new ArrayList<>(set);        Collections.sort(myList);        for(String s:myList){            System.out.println(s);        }        //这种方式也可以排序        //Collections.sort(list集合，比较器对象)    }}

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