技术标签: 排序 comparator java set java积累
Set和List一样,也继承于Collection,是集合的一种。和List不同的是,Set内部实现是基于Map的,所以Set取值时不保证数据和存入的时候顺序一致,并且不允许空值,不允许重复值。
然后我们来看下Set的继承结构
可以看出,Set主要有2个实现方式,一个是TreeSet,另一个是HashSet
这个Set的特点,主要由其内部的Map决定的,可以负责人的说一句,Set就是Map的一个马甲
就如它的名字一样,HashSet主要由HashMap实现
如果调用HashSet的无参构造函数,那么就会使用默认的HashMap,初始化Size为16,扩张系数为0.75
//简单看下HashMap的几个主要数据执行操作都是间接的调用了内部的HashMap的数据操作
//比较有意思的是,从add()方法看出,HashSet的值是HashMap的key,
//HashMap的value是写死的PRESENT
//所以遍历HashSet的值,也就是遍历HashMap的KeyEntry
/**
* Returns an iterator over the elements in this set. The elements
* are returned in no particular order.
*
* @return an Iterator over the elements in this set
* @see ConcurrentModificationException
*/
public Iterator<E> iterator() {
return map.keySet().iterator();
}
/**
* Returns the number of elements in this set (its cardinality).
*
* @return the number of elements in this set (its cardinality)
*/
public int size() {
return map.size();
}
/**
* Returns <tt>true</tt> if this set contains no elements.
*
* @return <tt>true</tt> if this set contains no elements
*/
public boolean isEmpty() {
return map.isEmpty();
}
/**
* Returns <tt>true</tt> if this set contains the specified element.
* More formally, returns <tt>true</tt> if and only if this set
* contains an element <tt>e</tt> such that
* <tt>(o==null ? e==null : o.equals(e))</tt>.
*
* @param o element whose presence in this set is to be tested
* @return <tt>true</tt> if this set contains the specified element
*/
public boolean contains(Object o) {
return map.containsKey(o);
}
/**
* Adds the specified element to this set if it is not already present.
* More formally, adds the specified element <tt>e</tt> to this set if
* this set contains no element <tt>e2</tt> such that
* <tt>(e==null ? e2==null : e.equals(e2))</tt>.
* If this set already contains the element, the call leaves the set
* unchanged and returns <tt>false</tt>.
*
* @param e element to be added to this set
* @return <tt>true</tt> if this set did not already contain the specified
* element
*/
public boolean add(E e) {
return map.put(e, PRESENT)==null;
}
/**
* Removes the specified element from this set if it is present.
* More formally, removes an element <tt>e</tt> such that
* <tt>(o==null ? e==null : o.equals(e))</tt>,
* if this set contains such an element. Returns <tt>true</tt> if
* this set contained the element (or equivalently, if this set
* changed as a result of the call). (This set will not contain the
* element once the call returns.)
*
* @param o object to be removed from this set, if present
* @return <tt>true</tt> if the set contained the specified element
*/
public boolean remove(Object o) {
return map.remove(o)==PRESENT;
}
/**
* Removes all of the elements from this set.
* The set will be empty after this call returns.
*/
public void clear() {
map.clear();
}
TreeSet和HashMap的处理方式相似,这里就不重复展开,区别的地方是,TreeSet内部的是一颗红黑树,至于红黑树的特点,再下一章会详细展开
由于Set的实现都基于Map,所以操作都十分简单,所以在这章把Map会提到的comparator和comparable提前分析
直观的翻译我们也可以得出,这2个东西都是和排序有关。
comparator和comparable都是接口。
1.comparable
先来看看comparable
Comparable 接口强行对实现它的每个类的对象进行整体排序,Java称这种排序为自然排序,对比于comparator,又称为内部排序
Comparable接口只有一个方法
public int compareTo(T o);
对于需要排序的对象,只要继承这个接口,实现这个compareTo()方法就可以了,(T o)代表传入的数据,需要进行比较的对象。如果位于对象 o 之前,返回负值,如果两个对象在排序中位置相同,则返回 0 ,如果位于对象 o 后面,则返回正值。
在注释中又说到,希望把comparaTo()和equal()联系起来。因为这个2个方法都是对对象进行比较,如果这2个方法对同一个比较对象产生不同的结果,会造成逻辑上的困惑。
举个例子,
class Test{
int compareFactor;
//setCompareFactor...getCompareFactor...
public int compareTo(T o){
if(o == null){
//这里是注释上建议这么做的,如果传入一个空值,需要抛出一个异常
throw new RuntimeException ("test");
}
//如果相等,表示处于比较的同一个位置
if(this.compareFactor == ((Test)o).getCompareFactor()){
return 0;
} else if(this.compareFactor > ((Test)o).getCompareFactor()){
return 1;
} else {
return 0;
}
}
//使用的时候只要调用Collections或者Array的sort()方法就好了
Collections.sort(list);
2.Comparator
相对于Comparable ,comparator又称为外部排序。对于一些已经封装好的对象,我们在尽量不修改已有结构的基础上,通过实现Comparator类来新建一个比较器,然后通过该比较器来对类进行排序。Comparator 接口其实就是一种策略模式的实践
Comparator内部包含了2个方法
int compare(T o1, T o2);
boolean equals(Object obj);
由于所有java对象都继承于Object,所以equals(Object obj)已经被实现了,我们只要实现compare(T o1, T o2)方法就好了。实现的思路和comparable一样,只不过comparable是和自己比较,Comparator是对于两个对象进行比较。
3.异同
Comparable是由对象自己实现的,一旦一个对象封装好了,compare的逻辑也就定了,如果我们需要对同一个对象增加一个字段的排序就比较麻烦,又要修改对象本身。比如淘宝的购买页面,增加一种受欢迎度的排序,就需要修改对象内部compare方法。好处是对外部不可见,调用者无需知道排序逻辑,只要调用排序即可,类似于静态绑定。
而Comparator由外部实现,比较灵活,争对上述问题,只要新增一个Comparator即可。缺点是所有排序逻辑对外部暴露,需要对象外部实现。不过这里的外部仅指对象的外部,也可以由API的开发者封装好所有的Comparator,对调用者隐藏内部逻辑。好处是很灵活,随时可以增加一种排序方法,只要对象内部字段支持,类似动态绑定。
在这一章节中简单介绍了Set的结构,实现原理。Set是Map的一个马甲,主要逻辑都交给Map实现。在下一章中,会详细介绍Map的实现原理。
还介绍了与排序相关的两个接口comparator和comparable
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