JavaSE基础 TreeSet集合(红黑树数据结构)
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了JavaSE基础 TreeSet集合(红黑树数据结构)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
本文主要介绍TreeSet集合的基本使用方法
TreeSet之自然排序
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
先看一个简单的例子,TreeSet集合,存入整数,进行排序
1import java.util.TreeSet;
2
3/*
4 * TreeSet：能够对元素按照某种规则进行排序。
5 * 排序有两种方式
6 * A:自然排序
7 * B:比较器排序
8 *
9 * TreeSet集合的特点：排序和唯一
10 *
11 * 通过观察TreeSet的add()方法，我们知道最终要看TreeMap的put()方法。
12 */
13public class TreeSetDemo {
14 public static void main(String[] args) {
15 // 创建集合对象
16 // 自然顺序进行排序
17 TreeSet<Integer> ts = new TreeSet<Integer>();
18
19 // 创建元素并添加
20 // 20,18,23,22,17,24,19,18,24
21 ts.add(20);
22 ts.add(18);
23 ts.add(23);
24 ts.add(22);
25 ts.add(17);
26 ts.add(24);
27 ts.add(19);
28 ts.add(18);
29 ts.add(24);
30
31 // 遍历
32 for (Integer i : ts) {
33 System.out.println(i);
34 }
35 }
36}
输出结果:
此处能够对整数进行排序,是因为Integer类实现了Comparable接口.
Comparable接口强行对实现它的每个类的对象进行整体排序。这种排序被称为类的自然排序，类的 compareTo 方法被称为它的自然比较方法。
再来看一个例子,在TreeSet中,存入学生对象的数据,并根据学生的年龄从小到大进行排序
创建一个学生类,实现自然排序Comparable接口,传入的泛型为Student
1/*
2 * 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
3 */
4public class Student implements Comparable<Student> {
5 private String name;
6 private int age;
7
8 public Student() {
9 super();
10 }
11
12 public Student(String name, int age) {
13 super();
14 this.name = name;
15 this.age = age;
16 }
17
18 public String getName() {
19 return name;
20 }
21
22 public void setName(String name) {
23 this.name = name;
24 }
25
26 public int getAge() {
27 return age;
28 }
29
30 public void setAge(int age) {
31 this.age = age;
32 }
33
34 @Override
35 public int compareTo(Student s) {
36 // return 0;
37 // return 1;
38 // return -1;
39
40 // 这里返回什么，其实应该根据我的排序规则来做
41 // 按照年龄排序,主要条件
42 int num = this.age - s.age;
43 // 次要条件
44 // 年龄相同的时候，还得去看姓名是否也相同
45 // 如果年龄和姓名都相同，才是同一个元素
46 int num2 = num == 0 ? this.name.compareTo(s.name) : num;
47 return num2;
48 }
49}
编写测试类
1import java.util.TreeSet;
2
3/*
4 * TreeSet存储自定义对象并保证排序和唯一。
5 *
6 * A:你没有告诉我们怎么排序
7 * 自然排序，按照年龄从小到大排序
8 * B:元素什么情况算唯一你也没告诉我
9 * 成员变量值都相同即为同一个元素
10 */
11public class TreeSetDemo2 {
12 public static void main(String[] args) {
13 // 创建集合对象
14 TreeSet<Student> ts = new TreeSet<Student>();
15
16 // 创建元素
17 Student s1 = new Student("linqingxia", 27);
18 Student s2 = new Student("zhangguorong", 29);
19 Student s3 = new Student("wanglihong", 23);
20 Student s4 = new Student("linqingxia", 27);
21 Student s5 = new Student("liushishi", 22);
22 Student s6 = new Student("wuqilong", 40);
23 Student s7 = new Student("fengqingy", 22);
24
25 // 添加元素
26 ts.add(s1);
27 ts.add(s2);
28 ts.add(s3);
29 ts.add(s4);
30 ts.add(s5);
31 ts.add(s6);
32 ts.add(s7);
33
34 // 遍历
35 for (Student s : ts) {
36 System.out.println(s.getName() + "---" + s.getAge());
37 }
38 }
39}
运行结果:
可以看到,成功将学生的信息按照年龄从小到大输出了,并把重复的学生信息去除了
再更改需求添加学生数据,并根据学生的姓名长度,从小到大排序
创建一个学生类,实现自然排序Comparable接口,传入的泛型为Student,重写compareTo方法
1public class Student implements Comparable<Student> {
2 private String name;
3 private int age;
4
5 public Student() {
6 super();
7 }
8
9 public Student(String name, int age) {
10 super();
11 this.name = name;
12 this.age = age;
13 }
14
15 public String getName() {
16 return name;
17 }
18
19 public void setName(String name) {
20 this.name = name;
21 }
22
23 public int getAge() {
24 return age;
25 }
26
27 public void setAge(int age) {
28 this.age = age;
29 }
30
31 @Override
32 public int compareTo(Student s) {
33 // 主要条件 姓名的长度
34 int num = this.name.length() - s.name.length();
35 // 姓名的长度相同，不代表姓名的内容相同
36 int num2 = num == 0 ? this.name.compareTo(s.name) : num;
37 // 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
38 int num3 = num2 == 0 ? this.age - s.age : num2;
39 return num3;
40 }
41}
编写测试类
1/*
2 * 需求：请按照姓名的长度排序
3 */
4public class TreeSetDemo {
5 public static void main(String[] args) {
6 // 创建集合对象
7 TreeSet<Student> ts = new TreeSet<Student>();
8
9 // 创建元素
10 Student s1 = new Student("linqingxia", 27);
11 Student s2 = new Student("zhangguorong", 29);
12 Student s3 = new Student("wanglihong", 23);
13 Student s4 = new Student("linqingxia", 27);
14 Student s5 = new Student("liushishi", 22);
15 Student s6 = new Student("wuqilong", 40);
16 Student s7 = new Student("fengqingy", 22);
17 Student s8 = new Student("linqingxia", 29);
18
19 // 添加元素
20 ts.add(s1);
21 ts.add(s2);
22 ts.add(s3);
23 ts.add(s4);
24 ts.add(s5);
25 ts.add(s6);
26 ts.add(s7);
27 ts.add(s8);
28
29 // 遍历
30 for (Student s : ts) {
31 System.out.println(s.getName() + "---" + s.getAge());
32 }
33 }
34}
运行结果:
可以看到,成功按照姓名的长度排序,由长到短输出了.
TreeSet之比较器排序
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
还是上一步的要求:添加学生数据,并根据学生的姓名长度,从小到大排序.改为比较器排序做.
创建学生类
1public class Student {
2 private String name;
3 private int age;
4
5 public Student() {
6 super();
7 }
8
9 public Student(String name, int age) {
10 super();
11 this.name = name;
12 this.age = age;
13 }
14
15 public String getName() {
16 return name;
17 }
18
19 public void setName(String name) {
20 this.name = name;
21 }
22
23 public int getAge() {
24 return age;
25 }
26
27 public void setAge(int age) {
28 this.age = age;
29 }
30}
创建一个比较器接口的子类对象
1import java.util.Comparator;
2
3public class MyComparator implements Comparator<Student> {
4
5 @Override
6 public int compare(Student s1, Student s2) {
7 // int num = this.name.length() - s.name.length();
8 // this -- s1
9 // s -- s2
10 // 姓名长度
11 int num = s1.getName().length() - s2.getName().length();
12 // 姓名内容
13 int num2 = num == 0 ? s1.getName().compareTo(s2.getName()) : num;
14 // 年龄
15 int num3 = num2 == 0 ? s1.getAge() - s2.getAge() : num2;
16 return num3;
17 }
18
19}
编写测试类
1import java.util.TreeSet;
2
3/*
4 * 需求：请按照姓名的长度排序
5 *
6 * TreeSet集合保证元素排序和唯一性的原理
7 * 唯一性：是根据比较的返回是否是0来决定。
8 * 排序：
9 * A:自然排序(元素具备比较性)
10 * 让元素所属的类实现自然排序接口 Comparable
11 * B:比较器排序(集合具备比较性)
12 * 让集合的构造方法接收一个比较器接口的子类对象 Comparator
13 */
14public class TreeSetDemo {
15 public static void main(String[] args) {
16 // 创建集合对象
17 //TreeSet<Student> ts = new TreeSet<Student>(); //自然排序
18 // public TreeSet(Comparator comparator) //比较器排序
19 TreeSet<Student> ts = new TreeSet<Student>(new MyComparator());
20
21
22
23 // 创建元素
24 Student s1 = new Student("linqingxia", 27);
25 Student s2 = new Student("zhangguorong", 29);
26 Student s3 = new Student("wanglihong", 23);
27 Student s4 = new Student("linqingxia", 27);
28 Student s5 = new Student("liushishi", 22);
29 Student s6 = new Student("wuqilong", 40);
30 Student s7 = new Student("fengqingy", 22);
31 Student s8 = new Student("linqingxia", 29);
32
33 // 添加元素
34 ts.add(s1);
35 ts.add(s2);
36 ts.add(s3);
37 ts.add(s4);
38 ts.add(s5);
39 ts.add(s6);
40 ts.add(s7);
41 ts.add(s8);
42
43 // 遍历
44 for (Student s : ts) {
45 System.out.println(s.getName() + "---" + s.getAge());
46 }
47 }
48}
运行结果:
成功按照名字长度排序输出
上题中,匿名内部类的写法: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
1public class TreeSetDemo {
2 public static void main(String[] args) {
3
4 // 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
5 // 而匿名内部类就可以实现这个东西
6 TreeSet<Student> ts = new TreeSet<Student>(new Comparator<Student>() {
7 @Override
8 public int compare(Student s1, Student s2) {
9 // 姓名长度
10 int num = s1.getName().length() - s2.getName().length();
11 // 姓名内容
12 int num2 = num == 0 ? s1.getName().compareTo(s2.getName())
13 : num;
14 // 年龄
15 int num3 = num2 == 0 ? s1.getAge() - s2.getAge() : num2;
16 return num3;
17 }
18 });
19
20 // 创建元素
21 Student s1 = new Student("linqingxia", 27);
22 Student s2 = new Student("zhangguorong", 29);
23 Student s3 = new Student("wanglihong", 23);
24 Student s4 = new Student("linqingxia", 27);
25 Student s5 = new Student("liushishi", 22);
26 Student s6 = new Student("wuqilong", 40);
27 Student s7 = new Student("fengqingy", 22);
28 Student s8 = new Student("linqingxia", 29);
29
30 // 添加元素
31 ts.add(s1);
32 ts.add(s2);
33 ts.add(s3);
34 ts.add(s4);
35 ts.add(s5);
36 ts.add(s6);
37 ts.add(s7);
38 ts.add(s8);
39
40 // 遍历
41 for (Student s : ts) {
42 System.out.println(s.getName() + "---" + s.getAge());
43 }
44 }
45}
运行结果:
可以看到,使用匿名内部类,可以同样按照姓名的长度输出,匿名内部类的写法看似复杂,但熟练之后,及其方便,不用新建一个类了.
TreeSet应用题
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
创建学生类
1public class Student {
2 // 姓名
3 private String name;
4 // 语文成绩
5 private int chinese;
6 // 数学成绩
7 private int math;
8 // 英语成绩
9 private int english;
10
11 public Student(String name, int chinese, int math, int english) {
12 super();
13 this.name = name;
14 this.chinese = chinese;
15 this.math = math;
16 this.english = english;
17 }
18
19 public Student() {
20 super();
21 }
22
23 public String getName() {
24 return name;
25 }
26
27 public void setName(String name) {
28 this.name = name;
29 }
30
31 public int getChinese() {
32 return chinese;
33 }
34
35 public void setChinese(int chinese) {
36 this.chinese = chinese;
37 }
38
39 public int getMath() {
40 return math;
41 }
42
43 public void setMath(int math) {
44 this.math = math;
45 }
46
47 public int getEnglish() {
48 return english;
49 }
50
51 public void setEnglish(int english) {
52 this.english = english;
53 }
54
55 public int getSum() {
56 return this.chinese + this.math + this.english;
57 }
58}
编写测试类,采用匿名内部类,实现Comparator的写法
1import java.util.Comparator;
2import java.util.Scanner;
3import java.util.TreeSet;
4
5public class TreeSetDemo {
6 public static void main(String[] args) {
7 // 创建一个TreeSet集合
8 TreeSet<Student> ts = new TreeSet<Student>(new Comparator<Student>() {
9 @Override
10 public int compare(Student s1, Student s2) {
11 // 总分从高到低
12 int num = s2.getSum() - s1.getSum();
13 // 总分相同的不一定语文相同
14 int num2 = num == 0 ? s1.getChinese() - s2.getChinese() : num;
15 // 总分相同的不一定数序相同
16 int num3 = num2 == 0 ? s1.getMath() - s2.getMath() : num2;
17 // 总分相同的不一定英语相同
18 int num4 = num3 == 0 ? s1.getEnglish() - s2.getEnglish() : num3;
19 // 姓名还不一定相同呢
20 int num5 = num4 == 0 ? s1.getName().compareTo(s2.getName())
21 : num4;
22 return num5;
23 }
24 });
25
26 System.out.println("学生信息录入开始");
27 // 键盘录入5个学生信息
28 for (int x = 1; x <= 5; x++) {
29 Scanner sc = new Scanner(System.in);
30 System.out.println("请输入第" + x + "个学生的姓名:");
31 String name = sc.nextLine();
32 System.out.println("请输入第" + x + "个学生的语文成绩:");
33 String chineseString = sc.nextLine();
34 System.out.println("请输入第" + x + "个学生的数学成绩:");
35 String mathString = sc.nextLine();
36 System.out.println("请输入第" + x + "个学生的英语成绩:");
37 String englishString = sc.nextLine();
38
39 // 把数据封装到学生对象中
40 Student s = new Student();
41 s.setName(name);
42 s.setChinese(Integer.parseInt(chineseString));
43 s.setMath(Integer.parseInt(mathString));
44 s.setEnglish(Integer.parseInt(englishString));
45
46 // 把学生对象添加到集合
47 ts.add(s);
48 }
49 System.out.println("学生信息录入完毕");
50
51 System.out.println("学习信息从高到低排序如下：");
52 System.out.println("姓名 语文成绩 数学成绩 英语成绩");
53 // 遍历集合
54 for (Student s : ts) {
55 System.out.println(s.getName() + " " + s.getChinese() + " "
56 + s.getMath() + " " + s.getEnglish());
57 }
58 }
59}
运行结果
可以看到成功按照学生总成绩,由大到小排序
以上是关于JavaSE基础 TreeSet集合(红黑树数据结构)的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章