Java集合架構-Set(TreeSet)

TreeSet： 不但可以去除重複元素，還可以對set集合中的元素進行排序， 底層資料結構是二叉樹。簡答歸納TreeSet保證元素的唯一性的依據：判斷compareTo()方法是否return 0，如果傳回0就認為是相同元素，就不會存儲該元素。

下面建立一個TreeSet集合，集合中存放的是Intege類型的對象。

package com.test.list;
import java.util.Set;
import java.util.TreeSet;
public class TreeSetDemo
{
	public static void main(String[] args)
	{
		Set<Integer> set = new TreeSet<Integer>();
		set.add(3);
		set.add(2);
		set.add(3);
		set.add(5);
		set.add(9);
		System.out.println("Size = "+ set.size());
		System.out.println(set);		
	}
}

           

列印結果為：

Size = 4
[2, 3, 5, 9]

           

通過結果可以看出，集合中已将重複的元素去除，并且元素是按數字的大小順序排列的。

下面在集合中存放一些自定義類型的元素：

package com.test.list;
import java.util.Set;
import java.util.TreeSet;
public class TreeSetDemo
{
	public static void main(String[] args)
	{
		Set<Person> set = new TreeSet<Person>();
		set.add(new Person("Linda", 33));
		set.add(new Person("kevin", 27));
		set.add(new Person("Joace", 25));
		System.out.println(set);		
	}
}
class Person
{
	private String name;
	private int 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;
	}
	public Person(String name, int age)
	{
		this.name = name;
		this.age = age;
	}
}
           

運作後會抛出異常

Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: com.test.list.Person cannot be cast to java.lang.Comparable
	at java.util.TreeMap.put(TreeMap.java:542)
	at java.util.TreeSet.add(TreeSet.java:238)
	at com.test.list.TreeSetDemo.main(TreeSetDemo.java:10)
           

之是以會出現該異常，是因為在建立類Person是沒有指定比較算法，也就是集合中的元素不知道按照什麼來比較大小，無法确定元素的存放位置。

使用TreeSet時必須指定比較的算法，指定的方式有兩種：

自然順序：要存儲的類必須實作Comparable接口，并且複寫compareTo()方法，在方法中指定算法。

比較器順序：在建立TreeSet時，傳入一個比較器Comparator，複寫compare()方法，在該方法中指定算法。

//TreeSet排序的第一種方式：
//讓元素自身具備比較性，元素需要實作Comparable接口，複寫compareTo()方法，這種方式也稱為自然順序
package com.test.list;
import java.util.Iterator;
import java.util.Set;
import java.util.TreeSet;
public class TreeSetDemo
{
	public static void main(String[] args)
	{
		Set<Person> set = new TreeSet<Person>();
		set.add(new Person("Linda", 33));
		set.add(new Person("kevin", 27));
		set.add(new Person("Joace", 25));
		set.add(new Person("Joace", 36));
		for(Iterator<Person> it = set.iterator(); it.hasNext();)
		{
			Person person = it.next();
			System.out.println(person.getName()+", "+person.getAge());
		}
	}
}
//要讓類Person實作Comparable接口
class Person implements Comparable<Person>
{
	private String name;
	private int 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;
	}
	public Person(String name, int age)
	{
		this.name = name;
		this.age = age;
	}
	//要複寫compareTo()方法
	public int compareTo(Person o)
	{
		//按年齡的大小來排序
		int num = new Integer(this.age).compareTo(o.age);
		//當主要條件相同時，必須要比較次要條件，否則，當年齡相等時，則認為是重複元素被去除
		if(0 == num)
			return new Integer((this.name).compareTo(o.name));
		return num;
	}
}
           

/*
排序的第二種方式：
當元素自身不具備比較性，或者具備的比較性不是所需要的，這是可以讓集合自身具備比較性，需要自己定義一個比較器。
比較器：定義一個類，實作Comparator接口，複寫compare方法。
當兩種比較方式都存在時，以比較器為主。
 * */
package com.test.list;
import java.util.Comparator;
import java.util.Iterator;
import java.util.Set;
import java.util.TreeSet;
public class TreeSetDemo
{
	public static void main(String[] args)
	{
		Set<Person> set = new TreeSet<Person>(new MyCompare());
		set.add(new Person("Linda", 33));
		set.add(new Person("kevin", 27));
		set.add(new Person("Joace", 33));
		set.add(new Person("Joace", 36));
		for(Iterator<Person> it = set.iterator(); it.hasNext();)
		{
			Person person = it.next();
			System.out.println(person.getName()+", "+person.getAge());
		}
	}
}
//要讓類Person實作Comparable接口
class Person implements Comparable<Person>
{
	private String name;
	private int 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;
	}
	public Person(String name, int age)
	{
		this.name = name;
		this.age = age;
	}
	//要複寫compareTo()方法
	public int compareTo(Person o)
	{
		//按年齡的大小來排序
		int num = new Integer(this.age).compareTo(o.age);
		//當主要條件相同時，必須要比較次要條件，否則，當年齡相等時，則認為是重複元素被去除
		if(0 == num)
			return new Integer((this.name).compareTo(o.name));
		return num;
	}
}
class MyCompare implements Comparator<Person>
{	//複寫compare()方法
	public int compare(Person o1, Person o2)
	{
		//為了和自然順序有差別，這裡使用倒序
		int num = new Integer(o2.getAge()).compareTo(new Integer(o1.getAge()));
		return num != 0 ? num : o2.getName().compareTo(o1.getName());		
	}	
}