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2.TreeSet根据比较的返回值是否为0来决定元素的唯一性
一、Collection的回顾
Collection
|——————List
有序（存储顺序和取出顺序一致），元素可重复
|——————Set
无序（存储顺序和取出顺序不一致），元素唯一
二、Set接口
1）概述
一个不包含重复元素的Collection
2）三个子类
a）
i.HashSet的概述
不保证set的迭代顺序
特别是不保证该顺序恒久不变
ii.HashSet如何保证元素的唯一性？
底层数据结构是哈希表（元素是链表的数组）
哈希表依赖于哈希值存储
添加功能底层依赖两个方法：
int hashCode();
boolean equals(Object obj)
b）LinkedHashSet的概述
元素有序，唯一
底层数据结构是链表和哈希表
由链表保证元素有序（存储和取出顺序一致）
由哈希表保证元素唯一
c）
i）TreeSet的概述
使用元素的自然顺序对元素进行排序
或者根据创建set时提供的Comparator进行排序
具体取决于使用的构造方法
ii）TreeSet如何保证元素的排序和唯一性的
底层数据结构是红黑树（红黑树是一种自平衡的二叉树）
三、HashSet的存储
1. HashSet的存储字符串并遍历
（参考刘意老师的代码）
/*
* HashSet:存储字符串并遍历
* 问题：为什么存储字符串的时候，字符串内容相同的只存储了一个呢?
* 通过查看add方法的源码，我们知道这个方法底层依赖 两个方法：hashCode()和equals()。
* 步骤：
* 首先比较哈希值
* 如果相同，继续走，比较地址值或者走equals()
* 如果不同,就直接添加到集合中
* 按照方法的步骤来说：
* 先看hashCode()值是否相同
* 相同:继续走equals()方法
* 返回true： 说明元素重复，就不添加
* 返回false：说明元素不重复，就添加到集合
* 不同：就直接把元素添加到集合
* 如果类没有重写这两个方法，默认使用的Object()。一般来说不同相同。
* 而String类重写了hashCode()和equals()方法，所以，它就可以把内容相同的字符串去掉。只留下一个。
*/
// 创建集合对象
HashSet<String> hs = new HashSet<String>();
// 创建并添加元素
hs.add("hello");
hs.add("world");
hs.add("java");
hs.add("world");
// 遍历集合
for (String s : hs) {
System.out.println(s);
}2.HashSet存储自定义对象并遍历
/*
* 需求：存储自定义对象，并保证元素的唯一性
* 要求：如果两个对象的成员变量值都相同，则为同一个元素。
*
* 目前是不符合我的要求的：因为我们知道HashSet底层依赖的是hashCode()和equals()方法。
* 而这两个方法我们在学生类中没有重写，所以，默认使用的是Object类。
* 这个时候，他们的哈希值是不会一样的，根本就不会继续判断，执行了添加操作。
*/
// 创建集合对象
HashSet<Student> hs = new HashSet<Student>();
// 创建学生对象
Student s1 = new Student("林青霞", 27);
Student s2 = new Student("柳岩", 22);
Student s3 = new Student("王祖贤", 30);
Student s4 = new Student("林青霞", 27);
Student s5 = new Student("林青霞", 20);
Student s6 = new Student("范冰冰", 22);
// 添加元素
hs.add(s1);
hs.add(s2);
hs.add(s3);
hs.add(s4);
hs.add(s5);
hs.add(s6);
// 遍历集合
for (Student s : hs) {
System.out.println(s.getName() + "---" + s.getAge());
}四、TreeSet的介绍和使用
1.TreeSet能够对元素按照某种规则进行排序
排序方式有两种
A：自然排序
1）TreeSet存储Integer类型数据并保证唯一性和排序
排序就是自然排序，按照从小到大的排序方式进行输出
2）TreeSet存储自定义对象并保证排序和唯一
例如：
// 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);
// 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);
// 遍历
for (Student s : ts) {
System.out.println(s.getName() + "---" + s.getAge());
}会报错：
Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: cn.itcast_05.Student cannot be cast to java.lang.Comparable这是因为，此时我们并没有告诉其排序方式，所以无法进行排序。
并且，元素什么情况下才是唯一呢？也没有告诉程序，所以也没办法保证。
那么，告诉程序，1.自然排序，按照年龄从大到小排序。
2.成员变量值相同即为同一个元素。
问题就出现了：怎样让自定义对象实现自然排序呢？
答案是：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。
具体做法如下：
// Comparabl<>接口，该接口对实现它的每个类的对象强加一个整体排序。
//这个排序被称为类的自然排序 ，类的compareTo方法被称为其自然比较方法 。
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;
}
//需要重写
@Override
public int compareTo(Student s) {
// 这里返回什么，其实应该根据我的排序规则来做
// 按照年龄排序,主要条件
int num = this.age - s.age;
// 次要条件
// 年龄相同的时候，还得去看姓名是否也相同
// 如果年龄和姓名都相同，才是同一个元素
int num2 = num == 0 ? this.name.compareTo(s.name) : num;
return num2;
}
}B：比较器排序
关于比较器排序的使用和实现，有两种方式：
第一种是创建一个比较器外部类：
public class TreeSetDemo {
public static void main(String[] args) {
// 创建集合对象
// public TreeSet(Comparator comparator) //比较器排序
TreeSet<Student> ts = new TreeSet<Student>(new MyComparator());
// 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());
}
}
}外部类：
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;
}
}第二种是直接在类中使用匿名内部类：
public class TreeSetDemo {
public static void main(String[] args) {
// 创建集合对象
// 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());
}
}
}2.TreeSet根据比较的返回值是否为0来决定元素的唯一性
五、TreeSet比较器排序匿名内部类实现实例
import java.util.Comparator;
import java.util.Scanner;
import java.util.TreeSet;
/*
* 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();
// 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());
}
}
}六、总结
1.针对Collection集合我们到底使用谁呢?(掌握)
唯一吗?
是：Set
排序吗?
是：TreeSet
否：HashSet
如果你知道是Set，但是不知道是哪个Set，就用HashSet。
否：List
要安全吗?
是：Vector
否：ArrayList或者LinkedList
查询多：ArrayList
增删多：LinkedList
如果你知道是List，但是不知道是哪个List，就用ArrayList。
如果你知道是Collection集合，但是不知道使用谁，就用ArrayList。
如果你知道用集合，就用ArrayList。
2.在集合中常见的数据结构(掌握)
ArrayXxx:底层数据结构是数组，查询快，增删慢
LinkedXxx:底层数据结构是链表，查询慢，增删快
HashXxx:底层数据结构是哈希表。依赖两个方法：hashCode()和equals()
TreeXxx:底层数据结构是二叉树。两种方式排序：自然排序和比较器排序