【0】README

0.1） 本文描述轉自 core java volume 1， 源代碼為原創，旨在理解 java集合——樹集（TreeSet）+對象的比較 的相關知識；
0.2） for full source code, please visit https://github.com/pacosonTang/core-java-volume/blob/master/chapter13/TreeSetTest.java
0.3） for java.lang.Comparable 和 java.util.Comparator 的區別和聯系：
http://blog.csdn.net/pacosonswjtu/article/details/50320775　＋　http://blog.csdn.net/pacosonswjtu/article/details/50320887

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【1】樹集（TreeSet）（用到了紅黑樹）

1.1）樹集是一個有序集合。可以以任意順序將元素插入到集合中， 在對集合進行遍歷時，每個值將自動地按照排序后的順序呈現；

• 1.1.1）看個荔枝：

SortedSet<String> sorter = new TreeSet<>(); // TreeSet implements SortedSet sorter.add("bob"); sorter.add("car"); sorter.add("amy"); for(String s: sorter)System.println(s);

1.1.2）將元素添加到 樹（TreeSet）中要比添加到散列表（HashSet）中慢， 但是，與將元素添加到數組或鏈表的正確位置上相比還是快很多的；


Attention） TreeSet 的排序功能用到了紅黑樹， 因此迭代器總是以排好序的順序訪問每個元素）

API java.util.TreeSet<E> 1.2 TreeSet（）:構造一個空樹集； TreeSet（Collection<? extends E> elements）：構造一個樹集， 并將集合中所有元素添加到樹集中；

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【2】對象的比較

2.1） TreeSet如何知道希望元素怎樣排列呢？ 在默認情況下， 樹集假定插入的元素實現了 Comparable 接口， 這個接口定義了一個方法：

public interface Comparable<T> {in compareTo(T other); }

• 2.1.1）排序后，a在b的前面，后面或相等，分別返回 負值，正值，0；
• 2.1.2）有些標準的 java 平臺類實現了 Comparable接口，如， String類， 這個類的compareTo() 方法依據字典順序對字符串進行比較；

2.2）如果要插入自定義對象， 就必須通過實現 Comparable接口自定義排列順序。

• Attention）在 Object類中， 沒有提供任何 compareTo 接口的默認實現 （干貨）；
• 2.2.1）看個荔枝：（展示了如何用部件編號對 Item 對象進行排序）

class Item implements Comparable<Item> {public int compareTo(Item other){return partNumber - other.partNumber;} }

• Warning）只有整數在一個足夠小的范圍內，才可以使用這個技巧。 如果x是一個較大的正整數， y是一個較大的負整數， x-y 有可能會溢出；

2.3）出現的問題+解決方法

• 2.3.1）出現的問題：使用 Comparable接口定義排列排序顯然有其局限性。對于一個給定的類， 只能實現這個接口一次。如果在一個集合中需要按照部件編號進行排序， 在另一個集合中 卻要按照描述信息進行排序， 該怎么辦呢？還有，如果需要對一個類的對象進行排序， 而這個類的創建者又沒有實現 Comparable接口， 又該怎么辦呢？
• 2.3.2）解決方法： 通過將 Comparator 對象傳遞給TreeSet構造器來告訴樹集使用不同的比較方法。 Comparator接口聲明了一個帶有兩個顯式參數的compare 方法:

public interface Comparator<T> {int compare(T a, T b); }

• （即， 當兩個不同集合中的元素的排序規則不同， 就要引入Comparator）
• 2.3.2.1）與 compareTo（） 方法一樣，a在b之前，之后，或相等， 分別返回 正值， 負值和零；所以，我們直接定義一個 實現 Comparator 接口的類：

class ItemComparator implements Comparator<Item> {public int compare(Item a, Item b){String desrcA = a.getDescription();String desrcB = b.getDescription();String desrcA.compareTo(desrcB);} }

• 2.3.2.2）然后將這個類對象傳遞給樹集的構造器：

ItemComparator comp = new ItemComparator(); SortedSort<Item> sort = new TreeSet<>(comp)；

• Attention）

  • A1） 注意， 這個比較器沒有任何數據， 它只是比較方法的持有器。有時將這種對象稱為函數對象。
  • A2）函數對象通常動態定義， 即定義為匿名內部類的實例：

SortedSet<Item> set = new TreeSet<>(new Comparable<Item>(){ //匿名 內部類；public int compare(Item a, Item b) // 匿名內部類中的方法；{String desrcA = a.getDescription();String desrcB = b.getDescription();String desrcA.compareTo(desrcB);} });

Annotation）

• A1）實際上， Comparator 接口聲明了兩個方法：compare 和 equals；
• A2）當然，每個類都有一個 equals 方法， 因此， 為這個接口聲明再添加一個 equals 方法似乎沒有太大的好處；
• A3） API文檔說， 不需要覆蓋equals 方法， 但這樣做可能會在某些情況下 提高性能；

2.4）下面的圖是否給了我們的疑慮：是否總應該用 樹集（TreeSet）取代散列集（HashSet）？

• 2.4.1）因為添加一個元素所花費的時間看上去并不很長， 而且元素時自動排序的；
• 2.4.2）到底應該怎樣做將取決于 所要收集的數據。如果不需要對數據進行排序，就沒有必要付出排序開銷 （干貨，如何選擇集類型， 是樹集TreeSet 還是 散列集 HashSet）。
• 2.4.3）更重要的是， 對其排序要比 散列函數更加困難， 因為散列函數只是將對象適
  

2.5）收集矩形集（just for coarse understanding）：想具體了解樹集和散列集間的差異， 還需要研究一個收集矩形集的任務。如果使用 TreeSet， 就需要提供 Comparator；

• 2.5.1）如何比較兩個矩形呢？ 比較面積嗎。這行不通。可能會有兩個不同的矩形， 它們的坐標不同， 但面積卻相同。 樹的排序必須是全序的。也就是說， 任意兩個元素是可比的，并且只有在兩個元素相等時才return 0；
• 2.5.2）確實， 有一種矩形的排序方式， （按照坐標的字典順序排序）， 但它的計算很牽強且很繁瑣。 相反地， Rectangle 類已經定義了散列函數， 它直接對坐標進行散列；

Annotation） 從 Java SE 6 開始， TreeSet 類實現了 NavigableSet 接口。 這個接口增加了幾個便于定位元素以及反向遍歷的方法；

2.6）看個荔枝：（下面的程序創建了兩個 Item 對象的樹集， 第一個按照部件編號排序， 這是Item對象的默認順序。第二個通過使用一個定制的比較器來按照描述信息排序-）

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Complementary）我們給出 Integer 源碼 的 Comparatable 實現：

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java.lang.Comparable<T> 1.2 int compareTo(T other) ：將this 和 other 進行比較， 返回　正值、負值和０；java.util.Comparator<T> 1.2 int compare(T a, T b)： 將a 和 b進行比較， 返回　正值、負值和０；java.util.SortedSet<T> 1.2 Comparator<? super E> comparator() ：返回用于對元素進行排序的比較器， 如果元素用 Comparable 接口的compareTo 方法比較則返回 null； E first(); E last(); 返回有序集中的最小最大元素；java.util.NavigableSet<E> 6 E higher(E value) E lower(E value) 返回大于 value 的最小元素或小于 value 的最大元素，否則返回 null；E ceiling(E value) E floor(E value) 返回大于等于 value 的最小元素或小于等于 value 的最大元素，否則返回 null；E pollFirst(E value) E pollLast(E value) 刪除并返回這個集中的最大元素或最小元素， 這個集為空時返回 null；Iterator<E> descendingIterator()：返回一個按照 遞減順序遍歷集合中元素的迭代器；java.util.TreeSet<E> 1.2 TreeSet（） ：構造一個用于 排列 Comparable 對象的樹集； TreeSet(Comparator<? super E > c )：構造一個樹集， 并使用指定的比較器對其中的元素進行排序； TreeSet(SortedSet<? extends E> elements)：構造一個樹集， 將有序集中的所有元素添加到這個樹集中， 并使用與給定集合相同的元素比較器；

總結

以上是生活随笔為你收集整理的java集合——树集（TreeSet）+对象的比较的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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