equlase hascode java map 重写重写了什么 java重写comparator

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西门吹雪 2023-07-11 12:56:14

文章标签 java 设计模式比较器字符串 文章分类 代码人生

1.前言

由下面的继承结构图可以看出来，TreeSet继承了SortedSet的特性，而SortedSet接口又定义了一个comparator抽象方法，返回一个Comparator，这意味着TreeSet的底层是可以自动进行排序的。

但是java中只对Integer和String类型的数据结构重写了Comparator方法，如果我们想要自定义一个数据结构，那么如何让TreeSet实现我们想实现的排序方法呢？

有两种方案，正如题目说的那样，实现Comparable接口或者重写Comparator(比较器)方法都可以实现我们的需求，接下来我们将一步一步地解析。

equlase hascode java map 重写重写了什么 java重写comparator_设计模式

equlase hascode java map 重写重写了什么 java重写comparator_设计模式_02

equlase hascode java map 重写重写了什么 java重写comparator_java_03

2.实现Comparable接口

现在我们有一个node类，里面有一个content属性储存了字符串，现在我将定义一个TreeSet，指定数据类型为node，需求是我想根据node中content字符串的长度大小来实现TreeSet元素的排序。

现在我有一个Person类，里面有name和age的属性，现在我将定义一个TreeSet，指定数据类型为Person，需求是根据age来排序，如果年龄相同，则根据name的字典顺序来排序。

第一种方法就是实现Comparable接口，让Person类继承Comparable接口，然后重写compareTo方法。

class Person implements Comparable<Person>{
    String name;
    int age;
    public Person(String name,int age){
        this.name =name;
        this.age = age;
    }

    @Override
    public String toString(){
        return "Person:name="+this.name+" age="+this.age;
    }

	//treeSet在add一个元素的时候都会在内部调用多次这个方法，让新填入的元素与这个元素两两进行比较，最终确定新添入的元素到底放在哪里
    @Override
    public int compareTo(Person p1) {
        if(this.age == p1.age){
            //因为字符串已经实现了compareTo方法
            return this.name.compareTo(p1.name);
        }else{
            return this.age -p1.age;
        }
    }
}

创建完对象后实例化几个例子去试试

import java.util.TreeSet;

public class Testfile{
    public static void main(String[] args) {
        TreeSet<Person> set =new TreeSet<>();
        //初始化几个实例
        set.add(new Person("A",14));
        set.add(new Person("E",15));
        set.add(new Person("F",12));
        set.add(new Person("B",11));
        set.add(new Person("G",17));
        set.add(new Person("H",15));
        set.add(new Person("A",10));
        set.add(new Person("C",19));
        for (Person person : set) {
            System.out.println(person);
        }

    }
}

运行结果：

equlase hascode java map 重写重写了什么 java重写comparator_比较器_04

可以看到，我们实现的Compatable已经很好地实现了compareTo方法，完成了比较的功能。

3.重写Comparator(比较器)方法

先让我们看看TreeSet的构造函数

public TreeSet<E>{
	//1.无参构造，底层会创建一个新的TreeMap对象
	 public TreeSet() {
        this(new TreeMap<>());
    }
    //2.传入一个comparator,并且实例化一个TreeMap对象，把Comparator比较器放进去
     public TreeSet(Comparator<? super E> comparator) {
        this(new TreeMap<>(comparator));
    }
    //3.暂时不理会
    public TreeSet(Collection<? extends E> c) {
        this();
        addAll(c);
    }
    //4.传入一个实现SortedSet的Set，运用该set的比较器
    public TreeSet(SortedSet<E> s) {
        this(s.comparator());
        addAll(s);
    }
}

3和4我们暂时不用理会，让我们来看1和2，我们发现，不管我们怎么做，TreeSet底层都会先创建的一个TreeMap对象，并将比较器传入TreeMap中，归TreeMap使用。

equlase hascode java map 重写重写了什么 java重写comparator_字符串_05

让我们再看看TreeSet的add方法,在调用add方法的时候底层会去调用TreeMap的put方法，传入一个我们需要传入的元素e,但是Map是以键值对的形式存在的，所以存入的时候比如要存入一个键值，这里的PRESENT只是一个占位符，并没有什么实际的意义。

equlase hascode java map 重写重写了什么 java重写comparator_设计模式_06

让我们再看看TreeMap在调用put方法的时候底层是什么样的

public V put(K key, V value) {
	//我挑出一段该方法的重点来解释
        Comparator<? super K> cpr = comparator;
        //判断是否有比较器
        if (cpr != null) {
            //如果有比较器就用比较器比较
            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);
        }
        //如果没有比较器，且也没有实现Comparable接口的话，就会抛出异常
        else {
            if (key == null)
                throw new NullPointerException();
            @SuppressWarnings("unchecked")
            //如果实现了Comparable接口的compareTo方法，就用该方法去比较
                Comparable<? super K> k = (Comparable<? super K>) key;
            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);
        }
    }

上面的结论表明，我们在treeSet对象初始化的时候，就可以传入一个Comparator比较器，用来对treeSet内部的元素进行比较。

下面是关于comparator的实现：

//还是运用上面的例子，我们来定义一个比较器，实现Comparator中的compare方法
class Mycomparator implements Comparator<Person>{
    //重写比较方法
    @Override
    public int compare(Person p1, Person p2) {
        if(p1.age == p2.age){
            return p1.name.compareTo(p2.name);//因为字符串已经实现了compareTo方法
        }else{
            return p1.age -p2.age;
        }
    }
}

现在我们取消Person对Comparable的实现，也就是说Person现在没有比较功能了。

class Person {
    String name;
    int age;
    public Person(String name,int age){
        this.name =name;
        this.age = age;
    }

    @Override
    public String toString(){
        return "Person:name="+this.name+" age="+this.age;
    }
}

最后我们再初始化：

import java.util.Comparator;
import java.util.TreeSet;
public class Testfile{
    public static void main(String[] args) {
    	//初始化treeSet的时候传入我们刚才重写好的Mycomparator比较器
        TreeSet<Person> set =new TreeSet<Person>(new Mycomparator());
        //初始化几个实例
        set.add(new Person("A",14));
        set.add(new Person("E",15));
        set.add(new Person("F",12));
        set.add(new Person("B",11));
        set.add(new Person("G",17));
        set.add(new Person("H",15));
        set.add(new Person("A",10));
        set.add(new Person("C",19));
        for (Person person : set) {
            System.out.println(person);
        }

    }
}

运行结果：

equlase hascode java map 重写重写了什么 java重写comparator_字符串_07