TreeSet概述（源码和内部图 进行解析，包含练习案例）
图例：
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TreeSet源码，他是TreeMap的子类，所以add()方法MAP的put方法：
interface Collection {...}
interface Set extends Collection {...}
interface NavigableMap {
}
class TreeMap implements NavigableMap {
public V put(K key, V value) {
Entry<K,V> t = root;
if (t == null) {
compare(key, key); // type (and possibly null) check
root = new Entry<>(key, value, null);
size = 1;
modCount++;
return null;
}
int cmp;
Entry<K,V> parent;
// split comparator and comparable paths
Comparator<? super K> cpr = comparator; //首先判断是否先存在选择器排序，有的话就进行进行if的语句块内容，否则就判断else中是否存在具体类中实现Comparable接口（自然排序），若两样都没有实现，就报告类转换异常
if (cpr != null) {
do {
parent = t;
cmp = cpr.compare(key, t.key);
if (cmp < 0)
t = t.left;
else if (cmp > 0)
t = t.right;
else
return t.setValue(value);
} while (t != null);
}
else {
if (key == null)
throw new NullPointerException();
Comparable<? super K> k = (Comparable<? super K>) key;//首先判断是否先存在选择器排序，有的话就进行进行if的语句块内容，否则就判断else中是否存在具体类中实现Comparable接口（自然排序），若两样都没有实现，就报告类转换异常
do {
parent = t;
cmp = k.compareTo(t.key);
if (cmp < 0)
t = t.left;
else if (cmp > 0)
t = t.right;
else
return t.setValue(value);
} while (t != null);
}
Entry<K,V> e = new Entry<>(key, value, parent);
if (cmp < 0)
parent.left = e;
else
parent.right = e;
fixAfterInsertion(e);
size++;
modCount++;
return null;
}
}
class TreeSet implements Set {
private transient NavigableMap<E,Object> m;
public TreeSet() {
this(new TreeMap<E,Object>());
}
public boolean add(E e) {
return m.put(e, PRESENT)==null;
}
}
真正的比较是依赖于元素的compareTo()方法，而这个方法是定义在 Comparable里面的。
所以，你要想重写该方法，就必须是先 Comparable接口。这个接口表示的就是自然排序。
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自然排序例子：
Student类：
/*
* 如果一个类的元素要想能够进行自然排序，就必须实现自然排序接口
*/
public class Student implements Comparable<Student> {
private String name;
private int age;
public Student() {
super();
}
public Student(String name, int age) {
super();
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 //不能只有一个自然排序条件，不然就会由于大家的返回值为0，导致不能插入，因为只要对比后，对比值为0，就不能插入
public int compareTo(Student s) {
// 主要条件 姓名的长度
int num = this.name.length() - s.name.length();
// 姓名的长度相同，不代表姓名的内容相同
int num2 = num == 0 ? this.name.compareTo(s.name) : num;
// 姓名的长度和内容相同，不代表年龄相同，所以还得继续判断年龄
int num3 = num2 == 0 ? this.age - s.age : num2;
return num3;
}
}
测试类：
/*
* 需求：请按照姓名的长度排序
*/
public class TreeSetDemo {
public static void main(String[] args) {
// 创建集合对象
TreeSet<Student> ts = new TreeSet<Student>();
// 创建元素
Student s1 = new Student("linqingxia", 27);
Student s2 = new Student("zhangguorong", 29);
Student s3 = new Student("wanglihong", 23);
Student s4 = new Student("linqingxia", 27);
Student s5 = new Student("liushishi", 22);
Student s6 = new Student("wuqilong", 40);
Student s7 = new Student("fengqingy", 22);
Student s8 = new Student("linqingxia", 29);
// 添加元素
ts.add(s1);
ts.add(s2);
ts.add(s3);
ts.add(s4);
ts.add(s5);
ts.add(s6);
ts.add(s7);
ts.add(s8);
// 遍历
for (Student s : ts) {
System.out.println(s.getName() + "---" + s.getAge());
}
}
}
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比较器排序的例子：（包含两种方法：匿名内部类实现，具体实现类实现，都是为了实现Comparator<T>接口）
实体需要比较的类：
public class Student {
private String name;
private int age;
public Student() {
super();
}
public Student(String name, int age) {
super();
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;
}
}
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方法一：具体实现类实现Comparator<T>接口
public class MyComparator implements Comparator<Student> {
@Override
public int compare(Student s1, Student s2) {
// int num = this.name.length() - s.name.length();
// this -- s1
// s -- s2
// 姓名长度
int num = s1.getName().length() - s2.getName().length();
// 姓名内容
int num2 = num == 0 ? s1.getName().compareTo(s2.getName()) : num;
// 年龄
int num3 = num2 == 0 ? s1.getAge() - s2.getAge() : num2;
return num3;
}
}
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方法二：匿名内部类实现接口
/*
* 需求：请按照姓名的长度排序
*
* TreeSet集合保证元素排序和唯一性的原理
* 唯一性：是根据比较的返回是否是0来决定。
* 排序：
* A:自然排序(元素具备比较性)
* 让元素所属的类实现自然排序接口 Comparable
* B:比较器排序(集合具备比较性)
* 让集合的构造方法接收一个比较器接口的子类对象 Comparator
*/
public class TreeSetDemo {
public static void main(String[] args) {
// 创建集合对象
//下面就是方法一：比较器排序，利用具体实现类实现接口
// TreeSet<Student> ts = new TreeSet<Student>(); //自然排序
// public TreeSet(Comparator comparator) //比较器排序
// TreeSet<Student> ts = new TreeSet<Student>(new MyComparator());
//下面就是方法二：比较器排序，利用匿名内部类实现接口
// 如果一个方法的参数是接口，那么真正要的是接口的实现类的对象
// 而匿名内部类就可以实现这个东西
TreeSet<Student> ts = new TreeSet<Student>(new Comparator<Student>() {
@Override
public int compare(Student s1, Student s2) {
// 姓名长度
int num = s1.getName().length() - s2.getName().length();
// 姓名内容
int num2 = num == 0 ? s1.getName().compareTo(s2.getName())
: num;
// 年龄
int num3 = num2 == 0 ? s1.getAge() - s2.getAge() : num2;
return num3;
}
});
// 创建元素
Student s1 = new Student("linqingxia", 27);
Student s2 = new Student("zhangguorong", 29);
Student s3 = new Student("wanglihong", 23);
Student s4 = new Student("linqingxia", 27);
Student s5 = new Student("liushishi", 22);
Student s6 = new Student("wuqilong", 40);
Student s7 = new Student("fengqingy", 22);
Student s8 = new Student("linqingxia", 29);
// 添加元素
ts.add(s1);
ts.add(s2);
ts.add(s3);
ts.add(s4);
ts.add(s5);
ts.add(s6);
ts.add(s7);
ts.add(s8);
// 遍历
for (Student s : ts) {
System.out.println(s.getName() + "---" + s.getAge());
}
}
}
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A:获取无重复的随机数
/*
* 编写一个程序，获取10个1至20的随机数，要求随机数不能重复。
*
* 分析：
* A:创建随机数对象
* B:创建一个HashSet集合
* C:判断集合的长度是不是小于10
* 是：就创建一个随机数添加
* 否：不搭理它
* D:遍历HashSet集合
*/
public class HashSetDemo {
public static void main(String[] args) {
// 创建随机数对象
Random r = new Random();
// 创建一个Set集合
HashSet<Integer> ts = new HashSet<Integer>();
// 判断集合的长度是不是小于10
while (ts.size() < 10) {
int num = r.nextInt(20) + 1;
ts.add(num);
}
// 遍历Set集合
for (Integer i : ts) {
System.out.println(i);
}
}
}
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B:键盘录入学生按照总分从高到底输出
测试方法类：
/*
* 键盘录入5个学生信息(姓名,语文成绩,数学成绩,英语成绩),按照总分从高到低输出到控制台
*
* 分析：
* A:定义学生类
* B:创建一个TreeSet集合
* C:总分从高到底如何实现呢?
* D:键盘录入5个学生信息
* E:遍历TreeSet集合
*/
public class TreeSetDemo {
public static void main(String[] args) {
// 创建一个TreeSet集合
TreeSet<Student> ts = new TreeSet<Student>(new Comparator<Student>() {
@Override
public int compare(Student s1, Student s2) {
// 总分从高到低
int num = s2.getSum() - s1.getSum(); //原本应该为 int num = s1.getSum() - s2.getSum();这样写就会从低到高升序排序输出，所以只要跟他反着写 int num = s2.getSum() - s1.getSum(); 就能把二叉树调转存储，中序遍历时就能从高到低读取数据。
// 总分相同的不一定语文相同
int num2 = num == 0 ? s1.getChinese() - s2.getChinese() : num;
// 总分相同的不一定数序相同
int num3 = num2 == 0 ? s1.getMath() - s2.getMath() : num2;
// 总分相同的不一定英语相同
int num4 = num3 == 0 ? s1.getEnglish() - s2.getEnglish() : num3;
// 姓名还不一定相同呢
int num5 = num4 == 0 ? s1.getName().compareTo(s2.getName())
: num4;
return num5;
}
});
System.out.println("学生信息录入开始");
// 键盘录入5个学生信息
for (int x = 1; x <= 5; x++) {
Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入第" + x + "个学生的姓名:");
String name = sc.nextLine();
System.out.println("请输入第" + x + "个学生的语文成绩:");
String chineseString = sc.nextLine();
System.out.println("请输入第" + x + "个学生的数学成绩:");
String mathString = sc.nextLine();
System.out.println("请输入第" + x + "个学生的英语成绩:");
String englishString = sc.nextLine();
// 把数据封装到学生对象中
Student s = new Student();
s.setName(name);
s.setChinese(Integer.parseInt(chineseString));
s.setMath(Integer.parseInt(mathString));
s.setEnglish(Integer.parseInt(englishString));
// 把学生对象添加到集合
ts.add(s);
}
System.out.println("学生信息录入完毕");
System.out.println("学习信息从高到低排序如下：");
System.out.println("姓名\t语文成绩\t数学成绩\t英语成绩");
// 遍历集合
for (Student s : ts) {
System.out.println(s.getName() + "\t" + s.getChinese() + "\t"
+ s.getMath() + "\t" + s.getEnglish());
}
}
}
学生类：
public class Student {
// 姓名
private String name;
// 语文成绩
private int chinese;
// 数学成绩
private int math;
// 英语成绩
private int english;
public Student(String name, int chinese, int math, int english) {
super();
this.name = name;
this.chinese = chinese;
this.math = math;
this.english = english;
}
public Student() {
super();
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getChinese() {
return chinese;
}
public void setChinese(int chinese) {
this.chinese = chinese;
}
public int getMath() {
return math;
}
public void setMath(int math) {
this.math = math;
}
public int getEnglish() {
return english;
}
public void setEnglish(int english) {
this.english = english;
}
public int getSum() {
return this.chinese + this.math + this.english;
}
}
