TreeSet支持兩種排序方法：自然排序和定制排序。TreeSet默認(rèn)采用自然排序。

1、自然排序

TreeSet會(huì)調(diào)用集合元素的compareTo(Object obj)方法來(lái)比較元素之間大小關(guān)系，然后將集合元素按升序排列，這種方式就是自然排序。（比較的前提：兩個(gè)對(duì)象的類(lèi)型相同）。

java提供了一個(gè)Comparable接口，該接口里定義了一個(gè)compareTo(Object obj)方法，該方法返回一個(gè)整數(shù)值，實(shí)現(xiàn)該接口的類(lèi)必須實(shí)現(xiàn)該方法，實(shí)現(xiàn)了該接口的類(lèi)的對(duì)象就可以比較大小。當(dāng)一個(gè)對(duì)象調(diào)用該方法與另一個(gè)對(duì)象進(jìn)行比較，例如obj1.comparTo(obj2),如果該方法返回0，則表明這兩個(gè)對(duì)象相等；如果返回一個(gè)正整數(shù)，則表明obj1大于obj2；如果該方法返回一個(gè)負(fù)整數(shù)，則表明obj1小于obj2.

java常用類(lèi)實(shí)現(xiàn)Comparable接口，并提供了比較大小的標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)現(xiàn)Comparable接口的常用類(lèi)：

• BigDecimal、BigIneger以及所有數(shù)值型對(duì)應(yīng)包裝類(lèi)：按它們對(duì)應(yīng)的數(shù)值的大小進(jìn)行比較。
• Character：按字符的UNICODE值進(jìn)行比較。
• Boolean：true對(duì)應(yīng)的包裝類(lèi)實(shí)例大于false對(duì)應(yīng)的包裝類(lèi)實(shí)例。
• String：按字符串中字符的UNICODE值進(jìn)行比較。
• Date、Time：后面的時(shí)間、日期比前面的時(shí)間、日期大。

如果試圖把一個(gè)對(duì)象添加進(jìn)TreeSet時(shí)，則該對(duì)象的類(lèi)必須實(shí)現(xiàn)Comparable接口。

如下程序則會(huì)報(bào)錯(cuò)：

class Err 
{ 
} 
public class TestTreeSetError 
{ 
public static void main(String[] args) 
{ 
TreeSet ts = new TreeSet(); 
//向TreeSet集合中添加兩個(gè)Err對(duì)象 
ts.add(new Err()); 
ts.add(new Err()); 
} 
} 

說(shuō)明：

上面程序試圖向TreeSet集合中添加2個(gè)Err對(duì)象，添加第一個(gè)對(duì)象時(shí)，TreeSet里沒(méi)有任何元素，所以沒(méi)有問(wèn)題；當(dāng)添加第二個(gè)Err對(duì)象時(shí)，TreeSet就會(huì)調(diào)用該對(duì)象的compareTo(Object obj)方法與集合中其他元素進(jìn)行比較——如果對(duì)應(yīng)的類(lèi)沒(méi)有實(shí)現(xiàn)Comparable接口，則會(huì)引發(fā)ClassCastException異常。而且當(dāng)試圖從TreeSet中取出元素第一個(gè)元素時(shí)，依然會(huì)引發(fā)ClassCastException異常。

當(dāng)采用compareTo(Object obj)方法比較對(duì)象時(shí)，都需要將被比較對(duì)象obj強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換成相同類(lèi)型，因?yàn)橹挥邢嗤?lèi)的兩個(gè)實(shí)例才能比較大小。即向TreeSet中添加的應(yīng)該是同一個(gè)類(lèi)的對(duì)象，否則會(huì)引發(fā)ClassCastException異常。例如，當(dāng)向TreeSet中添加一個(gè)字符串對(duì)象，這個(gè)操作完全正常。當(dāng)添加第二個(gè)Date對(duì)象時(shí)，TreeSet就好調(diào)用該對(duì)象的compareTo(Object obj)方法與集合中其他元素進(jìn)行比較，則此時(shí)程序會(huì)引發(fā)異常。

在實(shí)際編程中，程序員可以定義自己的類(lèi)向TreeSet中添加多種類(lèi)型的對(duì)象，前提是用戶自定義類(lèi)實(shí)現(xiàn)了Comparable接口，實(shí)現(xiàn)該接口時(shí)在實(shí)現(xiàn)compareTo(Object obj)方法時(shí)沒(méi)有進(jìn)行強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換。但當(dāng)操作TreeSet里的集合數(shù)據(jù)時(shí)，不同類(lèi)型的元素依然會(huì)發(fā)生ClassCastExceptio異常。（認(rèn)真閱讀下就會(huì)明白)

當(dāng)把一個(gè)對(duì)象加入TreeSet集合中時(shí)，TreeSet調(diào)用該對(duì)象的compareTo(Object obj)方法與容器中的其他對(duì)象比較大小，然后根據(jù)紅黑樹(shù)算法決定它的存儲(chǔ)位置。如果兩個(gè)對(duì)象通過(guò)compareTo(Object obj)比較相等，TreeSet即認(rèn)為它們存儲(chǔ)同一位置。

對(duì)于TreeSet集合而言，它判斷兩個(gè)對(duì)象不相等的標(biāo)準(zhǔn)是：兩個(gè)對(duì)象通過(guò)equals方法比較返回false，或通過(guò)compareTo（Object obj）比較沒(méi)有返回0——即使兩個(gè)對(duì)象時(shí)同一個(gè)對(duì)象，TreeSet也會(huì)把它們當(dāng)成兩個(gè)對(duì)象進(jìn)行處理。

如下程序所示：

//Z類(lèi)，重寫(xiě)了equals方法，總是返回false， 
//重寫(xiě)了compareTo(Object obj)方法，總是返回正整數(shù) 
class Z implements Comparable 
{ 
int age; 
public Z(int age) 
{ 
this.age = age; 
} 
public boolean equals(Object obj) 
{ 
return false; 
} 
public int compareTo(Object obj) 
{ 
return 1; 
} 
} 
public class TestTreeSet 
{ 
public static void main(String[] args) 
{ 
TreeSet set = new TreeSet(); 
Z z1 = new Z(6); 
set.add(z1); 
System.out.println(set.add(z1)); 
//下面輸出set集合，將看到有2個(gè)元素 
System.out.println(set); 
//修改set集合的第一個(gè)元素的age屬性 
((Z)(set.first())).age = 9; 
//輸出set集合的最后一個(gè)元素的age屬性，將看到也變成了9 
System.out.println(((Z)(set.last())).age); 
} 
} 

 程序運(yùn)行結(jié)果：

true
[TreeSet.Z@1fb8ee3, TreeSet.Z@1fb8ee3]
9
說(shuō)明：

程序中把同一個(gè)對(duì)象添加了兩次，因?yàn)閦1對(duì)象的equals()方法總是返回false，而且compareTo(Object obj)方法總是返回1。這樣TreeSet會(huì)認(rèn)為z1對(duì)象和它自己也不相同，因此TreeSet中添加兩個(gè)z1對(duì)象。而TreeSet對(duì)象保存的兩個(gè)元素實(shí)際上是同一個(gè)元素。所以當(dāng)修改TreeSet集合里第一個(gè)元素的age屬性后，該TreeSet集合里最后一個(gè)元素的age屬性也隨之改變了。

總結(jié)：當(dāng)需要把一個(gè)對(duì)象放入TreeSet中時(shí)，重寫(xiě)該對(duì)象對(duì)應(yīng)類(lèi)的equals()方法時(shí)，應(yīng)保證該方法與compareTo(Object obj)方法有一致結(jié)果，其規(guī)則是：如果兩個(gè)對(duì)象通過(guò)equals方法比較返回true時(shí)，這兩個(gè)對(duì)象通過(guò)compareTo（Object obj）方法比較應(yīng)返回0。

如果兩個(gè)對(duì)象通過(guò)equals方法比較返回true，但這兩個(gè)對(duì)象通過(guò)compareTo(Object obj)方法比較不返回0時(shí)，這將導(dǎo)致TreeSet將會(huì)把這兩個(gè)對(duì)象保存在不同位置，從而兩個(gè)對(duì)象都可以添加成功，這與Set集合的規(guī)則有點(diǎn)出入。

如果兩個(gè)對(duì)象通過(guò)compareTo(Object obj)方法比較返回0時(shí)，但它們通過(guò)equals方法比較返回false時(shí)將更麻煩：因?yàn)閮蓚€(gè)對(duì)象通過(guò)compareTo（Object obj）方法比較相等，TreeSet將試圖把它們保存在同一個(gè)位置，但實(shí)際上又不行（否則將只剩下一個(gè)對(duì)象），所以處理起來(lái)比較麻煩。

如果向TreeSet中添加一個(gè)可變對(duì)象后，并且后面程序修改了該可變對(duì)象的屬性，導(dǎo)致它與其他對(duì)象的大小順序發(fā)生改變，但TreeSet不會(huì)再次調(diào)整它們的順序，甚至可能導(dǎo)致TreeSet中保存這兩個(gè)對(duì)象，它們通過(guò)equals方法比較返回true，compareTo（Object obj）方法比較返回0.

如下程序所示：

class R 
{ 
int count; 
public R(int count) 
{ 
this.count = count; 
} 
public String toString() 
{ 
return "R(count屬性:" + count + ")"; 
} 
public boolean equals(Object obj) 
{ 
if (obj instanceof R) 
{ 
R r = (R)obj; 
if (r.count == this.count) 
{ 
return true; 
} 
} 
return false; 
} 
public int hashCode() 
{ 
return this.count; 
} 
} 
public class TestHashSet2 
{ 
public static void main(String[] args) 
{ 
HashSet hs = new HashSet(); 
hs.add(new R(5)); 
hs.add(new R(-3)); 
hs.add(new R(9)); 
hs.add(new R(-2)); 
//打印TreeSet集合，集合元素是有序排列的 
System.out.println(hs); 
//取出第一個(gè)元素 
Iterator it = hs.iterator(); 
R first = (R)it.next(); 
//為第一個(gè)元素的count屬性賦值 
first.count = -3; 
//再次輸出count將看到TreeSet里的元素處于無(wú)序狀態(tài) 
System.out.println(hs); 
hs.remove(new R(-3)); 
System.out.println(hs); 
//輸出false 
System.out.println("hs是否包含count為-3的R對(duì)象？" + hs.contains(new R(-3))); 
//輸出false 
System.out.println("hs是否包含count為5的R對(duì)象？" + hs.contains(new R(5))); 
 
} 
} 
 

程序運(yùn)行結(jié)果：

[R(count屬性:-3), R(count屬性:-2), R(count屬性:5), R(count屬性:9)]
[R(count屬性:20), R(count屬性:-2), R(count屬性:5), R(count屬性:-2)]
[R(count屬性:20), R(count屬性:-2), R(count屬性:5), R(count屬性:-2)]
[R(count屬性:20), R(count屬性:-2), R(count屬性:-2)]
說(shuō)明：

上面程序中的R對(duì)象是一個(gè)正常重寫(xiě)了equals方法和comparable方法類(lèi)，這兩個(gè)方法都以R對(duì)象的count屬性作為判斷的依據(jù)?？梢钥吹匠绦虻谝淮屋敵龅慕Y(jié)果是有序排列的。當(dāng)改變R對(duì)象的count屬性，程序的輸出結(jié)果也發(fā)生了改變，而且包含了重復(fù)元素。一旦改變了TreeSet集合里可變?cè)氐膶傩?，?dāng)再視圖刪除該對(duì)象時(shí)，TreeSet也會(huì)刪除失?。ㄉ踔良现性械?、屬性沒(méi)被修改，但與修改后元素相等的元素也無(wú)法刪除），所以刪除count

為-2的R對(duì)象時(shí)，沒(méi)有任何元素被刪除；程序可以刪除count為5的R對(duì)象，這表明TreeSet可以刪除沒(méi)有被修改屬性、且不與其他被修改屬性的對(duì)象重復(fù)的對(duì)象。

總結(jié)：與HashSet在處理這些對(duì)象時(shí)將非常復(fù)雜，而且容易出錯(cuò)。為了讓程序更具健壯，推薦HashSet和TreeSet集合中只放入不可變對(duì)象。

2、定制排序

TreeSet的自然排序是根據(jù)集合元素的大小，TreeSet將他們以升序排列。如果需要實(shí)現(xiàn)定制排序，例如降序，則可以使用Comparator接口。該接口里包含一個(gè)int compare（T o1， T o2）方法，該方法用于比較o1和o2的大小。

如果需要實(shí)現(xiàn)定制排序，則需要在創(chuàng)建TreeSet集合對(duì)象時(shí)，并提供一個(gè)Comparator對(duì)象與該TreeSet集合關(guān)聯(lián)，由該Comparator對(duì)象負(fù)責(zé)集合元素的排序邏輯。

如下程序所示：

class M { 
int age; 
 
public M(int age) { 
this.age = age; 
} 
 
public String toString() { 
return "M對(duì)象（age：" + age + ")"; 
} 
} 
 
public class TestTreeSet3 { 
public static void main(String[] args) { 
TreeSet ts = new TreeSet(new Comparator() { 
public int compare(Object o1, Object o2) { 
 
M m1 = (M) o1; 
M m2 = (M) o2; 
 
if (m1.age > m2.age) { 
return -1; 
} else if (m1.age == m2.age) { 
return 0; 
} else { 
return 1; 
} 
} 
}); 
ts.add(new M(5)); 
ts.add(new M(-3)); 
ts.add(new M(9)); 
System.out.println(ts); 
} 
} 
 

程序運(yùn)行結(jié)果：

[M對(duì)象（age：9), M對(duì)象（age：5), M對(duì)象（age：-3)]
說(shuō)明：

上面程序中創(chuàng)建了一個(gè)Comparator接口的匿名內(nèi)部類(lèi)對(duì)象，該對(duì)象負(fù)責(zé)ts集合的排序。所以當(dāng)我們把M對(duì)象添加到ts集合中時(shí)，無(wú)須M類(lèi)實(shí)現(xiàn)Comparable接口，因?yàn)榇藭r(shí)TreeSet無(wú)須通過(guò)M對(duì)象來(lái)比較大小，而是由與TreeSet關(guān)聯(lián)的Comparator對(duì)象來(lái)負(fù)責(zé)集合元素的排序。使用定制排序時(shí)，TreeSet對(duì)集合元素排序時(shí)不管集合元素本身的大小，而是由Comparator對(duì)象負(fù)責(zé)集合元素的排序規(guī)則。

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