Java集合框架总结:TreeSet类的排序问题

发表于:2012-5-03 10:10

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 作者:星星传奇    来源:51Testing软件测试网采编

  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:

  1. class Err  
  2. {  
  3. }  
  4. public class TestTreeSetError  
  5. {  
  6. public static void main(String[] args)  
  7. {  
  8. TreeSet ts = new TreeSet();  
  9. //向TreeSet集合中添加两个Err对象 
  10. ts.add(new Err());  
  11. ts.add(new Err());  
  12. }  
  13. }

  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:

  1. //Z类,重写了equals方法,总是返回false, 
  2. //重写了compareTo(Object obj)方法,总是返回正整数 
  3. class Z implements Comparable  
  4. {  
  5. int age;  
  6. public Z(int age)  
  7. {  
  8. this.age = age;  
  9. }  
  10. public boolean equals(Object obj)  
  11. {  
  12. return false;  
  13. }  
  14. public int compareTo(Object obj)  
  15. {  
  16. return 1;  
  17. }  
  18. }  
  19. public class TestTreeSet  
  20. {  
  21. public static void main(String[] args)  
  22. {  
  23. TreeSet set = new TreeSet();  
  24. Z z1 = new Z(6);  
  25. set.add(z1);  
  26. System.out.println(set.add(z1));  
  27. //下面输出set集合,将看到有2个元素 
  28. System.out.println(set);  
  29. //修改set集合的第一个元素的age属性 
  30. ((Z)(set.first())).age = 9;  
  31. //输出set集合的最后一个元素的age属性,将看到也变成了9 
  32. System.out.println(((Z)(set.last())).age);  
  33. }  
  34. }

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