Java集合（set,map）的排序和HashCode方法详解

短命女 2022-08-26 11:12 206阅读 0赞

**Set集合的排序**

我们知道,Set集合是无序的,

可以使用TreeSet类,那么TreeSet进行排序的规则是怎样的呢?

1  TreeSet支持两种排序方式,自然排序和定制排序,在默认情况下,TreeSet采用自然排序.

**自然排序:**

TreeSet会调用集合元素的compareTo(Object obj)方法来比较元素之间的大小关系,然后将集合的元素按升序排列,这种方式就是自然排序.

为什么集合元素有compareTo方法,因为集合元素对象实现了Comparable接口,该方法返回一个整数值,当一个对象调用该方法与另一个对象进行比较,例如:

obj1.compareTo(obj2)如果返回0,表示这两个对象相等,如果该方法返回一个正整数,表示obj1大于obj2如果该方法返回一个负整数,表示obj1小于obj2

所以需要使用TreeSet集合进行自然排序,元素必须实现Comparable接口,但是Java一些常用的类已经实现了该接口,例如:String Character Boolean Date Time

BigDecimal BigInteger等

如:

**\[java\]** [view plain][] [copy][view plain]

1.  TreeSet<String> ts = **new** TreeSet<String>(); 
2.  ts.add("b"); 
3.  ts.add("c"); 
4.  ts.add("a"); 
5.  System.out.println(ts);

我们也可以自定义集合元素:

**\[java\]** [view plain][] [copy][view plain]

1.  TreeSet<Person> persons = **new** TreeSet<Person>(); 
2.  persons.add(**new** Person("abc",21)); 
3.  persons.add(**new** Person("efg",44)); 
4.  persons.add(**new** Person("hij",11)); 
5.  persons.add(**new** Person("klm",34)); 
6.  System.err.println(persons);//输出集合中元素的toString()
7.  **for** (Person person : persons) \{ 
8.   System.out.println(person.getName()+" "\+person.getAge()); 
9.  \}

Person类:

**\[java\]** [view plain][] [copy][view plain]

1.  **public****class** Person **implements** Comparable<Person> \{ 
2.  
3.  **private** String name; 
4.  **private****int** age; 
5.  
6.  **public** Person(String name, **int** age) \{ 
7.  **this**.age = age; 
8.  **this**.name = name; 
9.   \} 
10. 
11. **public** String getName() \{ 
12. **return** name; 
13.  \} 
14. 
15. **public****void** setName(String name) \{ 
16. **this**.name = name; 
17.  \} 
18. 
19. **public****int** getAge() \{ 
20. **return** age; 
21.  \} 
22. 
23. **public****void** setAge(**int** age) \{ 
24. **this**.age = age; 
25.  \} 
26. 
27. **public****int** compareTo(Person o) \{ 
28. **if** (**this**.age > o.age) \{ 
29. **return**1; 
30.  \} **else****if** (**this**.age == o.age) \{ 
31. **return**0; 
32.  \} **else** \{ 
33. **return** \-1; 
34.  \} 
35. 
36.  \} 
37. 
38. @Override
39. **public** String toString() \{ 
40. **return**"name:" \+ **this**.name + " age:" \+ **this**.age; 
41.  \} 
42. 
43. @Override
44. **public****int** hashCode() \{ 
45. **final****int** prime = 31; 
46. **int** result = 1; 
47.  result = prime \* result + age; 
48.  result = prime \* result + ((name == **null**) ? 0 : name.hashCode()); 
49. **return** result; 
50.  \} 
51. 
52. @Override
53. **public****boolean** equals(Object obj) \{ 
54. **if** (**this** == obj) 
55. **return****true**; 
56. **if** (obj == **null**) 
57. **return****false**; 
58. **if** (getClass() != obj.getClass()) 
59. **return****false**; 
60.  Person other = (Person) obj; 
61. **if** (age != other.age) 
62. **return****false**; 
63. **if** (name == **null**) \{ 
64. **if** (other.name != **null**) 
65. **return****false**; 
66.  \} **else****if** (!name.equals(other.name)) 
67. **return****false**; 
68. **return****true**; 
69.  \} 
70. 
71. \}

当我们把一个对象放入TreeSet中时,重写该对象对应类的equals方法,应该保证equals方法返回true,compareTo方法返回0.

如果两个对象通过compareTo(Object obj)方法比较返回0时,但他们通过equals方法比较返回false,这将导致TreeSet会将把这两个对象保存在不同的位置,从而两个对象都可以添加成功,这与Set集合的规则有点出入.

定制排序:

因为自然,默认按照升序排序,如果我们需要降序排列,我们可以通过Comparator接口. 当然我们也可以通过上面的程序实现,只需要修改compareTo方法一段代码:

**\[java\]** [view plain][] [copy][view plain]

1.  **public****int** compareTo(Person o) \{ 
2.  **if** (**this**.age > o.age) \{ 
3.  **return** \-1; 
4.   \} **else****if** (**this**.age == o.age) \{ 
5.  **return**0; 
6.   \} **else** \{ 
7.  **return**1; 
8.   \} 
9.  
10. \}

输出结果为:

![0_131833426300ea.gif][]

现在我们来通过定制排序来实现降序排序:

**\[java\]** [view plain][] [copy][view plain]

1.  TreeSet<Person2> person2s = **new** TreeSet<Person2>(**new** Comparator<Person2>()\{ 
2.  **public****int** compare(Person2 o1, Person2 o2) \{ 
3.  **if**(o1.getAge()>o2.getAge())\{ 
4.  **return** \-1; 
5.   \}**else****if** (o1.getAge()==o2.getAge()) \{ 
6.  **return**0; 
7.   \} 
8.  **return**1; 
9.   \} 
10. \} ); 
11. person2s.add(**new** Person2("aaa",12)); 
12. person2s.add(**new** Person2("bbb",34)); 
13. person2s.add(**new** Person2("ccc",10)); 
14. person2s.add(**new** Person2("ddd",34)); 
15. **for** (Person2 person : person2s) \{ 
16.  System.out.println(person.getName()+" "\+person.getAge()); 
17. \}

Person2:

**\[java\]** [view plain][] [copy][view plain]

1.  **public****class** Person2 \{ 
2.  **private** String name; 
3.  **private****int** age; 
4.  
5.  **public** Person2(String name, **int** age) \{ 
6.  **this**.age = age; 
7.  **this**.name = name; 
8.   \} 
9.  
10. **public** String getName() \{ 
11. **return** name; 
12.  \} 
13. 
14. **public****void** setName(String name) \{ 
15. **this**.name = name; 
16.  \} 
17. 
18. **public****int** getAge() \{ 
19. **return** age; 
20.  \} 
21. 
22. **public****void** setAge(**int** age) \{ 
23. **this**.age = age; 
24.  \} 
25. \}

输出结果:

![0_1318334635N7Sm.gif][]  
我们发现定制排序的集合元素,不用实现Comparable接口.

**Map集合排序:**

2,TreeMap

与TreeSet集合类似的是,TreeMap也是基于红黑树对TreeMap中的所有key进行排序,从而保证TreeMap总所有的key-value处于有序状态,TreeMap也有两种方式排序:

自然排序:

所有的key必须实现Comparable接口,而且所有的key应该是同一个类,否则会出现类转换异常

定制排序:

创建TreeMap时,传入一个Comparator对象,该对象负责对TreeMap中所有的key进行排序,采用定制排序kei不用实现Comparable接口.

例如:自然排序:

**\[java\]** [view plain][] [copy][view plain]

1.  //map
2.  TreeMap<Person,String> map = **new** TreeMap<Person,String>(); 
3.  map.put(**new** Person("zhangsan",21), "90"); 
4.  map.put(**new** Person("lisi",33), "10"); 
5.  map.put(**new** Person("wangwu",22), "30"); 
6.  map.put(**new** Person("zhaoliu",55), "50"); 
7.  //使用entrySet遍历map
8.  **for** (Entry<Person, String> entry : map.entrySet()) \{ 
9.   Person person = entry.getKey(); 
10.  System.out.println(person); 
11. \}

结果:

![0_13183360457Aay.gif][]

例如:定制排序:

**\[java\]** [view plain][] [copy][view plain]

1.  TreeMap<Person2,String> map2 = **new** TreeMap<Person2,String>(**new** Comparator<Person2>()\{ 
2.  **public****int** compare(Person2 o1, Person2 o2) \{ 
3.  **if** (o1.getAge()>o2.getAge()) \{ 
4.  **return** \-1; 
5.   \}**else****if** (o1.getAge()<o2.getAge()) \{ 
6.  **return**1; 
7.   \} 
8.  **return**0; 
9.   \} 
10. \}); 
11. 
12. map2.put(**new** Person2("aaa",21), "90"); 
13. map2.put(**new** Person2("bbb",33), "10"); 
14. map2.put(**new** Person2("ccc",22), "30"); 
15. map2.put(**new** Person2("ddd",55), "50"); 
16. //通过keySet遍历map 如果只要获取值直接通过map2.values
17. **for**(Person2 key : map2.keySet())\{ 
18.  System.out.println(key.getName()+" "\+key.getAge()); 
19. \}

![0_1318336125Cdy7.gif][]

我们知道TreeMap是按key排序如果想要安装value排序怎么办呢?

**\[java\]** [view plain][] [copy][view plain]

1.  @SuppressWarnings("unchecked") 
2.  **public****static** Map.Entry<String, Integer>\[\] getSortedHashtableByValue(Map map) \{ 
3.   Set set = map.entrySet(); 
4.   Map.Entry<String, Integer>\[\] entries = (Map.Entry\[\]) set 
5.   .toArray(**new** Map.Entry\[set.size()\]); 
6.   Arrays.sort(entries, **new** Comparator() \{ 
7.  **public****int** compare(Object arg0, Object arg1) \{ 
8.   Long key1 = Long.valueOf(((Map.Entry) arg0).getValue() 
9.   .toString()); 
10.  Long key2 = Long.valueOf(((Map.Entry) arg1).getValue() 
11.  .toString()); 
12. **return** key2.compareTo(key1); 
13.  \} 
14.  \}); 
15. **return** entries; 
16. \}

**\[java\]** [view plain][] [copy][view plain]

1.  Map<String, Integer> score = **new** HashMap<String, Integer>(); 
2.  score.put("yzq", 21); 
3.  score.put("yzh", 23); 
4.  score.put("yhf", 11); 
5.  score.put("ysq", 45); 
6.  Map.Entry<String, Integer>\[\] entries = getSortedHashtableByValue(score); 
7.  **for** (Entry<String, Integer> entry : entries) \{ 
8.   String key = entry.getKey(); 
9.   Integer value = entry.getValue(); 
10.  System.out.println(key+":"\+value); 
11. \}

输出结果:

![0_1318336675vTzC.gif][]

**-------hashCode()方法的作用\------**

**我们知道set集合的元素是不能重复的,它内部是通过equals方法来比较的,如果这两个元素的equals()方法返回true,那么Set集合就认为这两个元素是一样的,就不会往集合里添加两次.(注意:在没有对equals(Object)方法做任何手脚的情况下,equals(Object)和"=="操作符的功能是同样的,我们打开Object的equals方法源代码发现equals方法里面的判断方法依然是通过"=="来判断.但是如果比较两个String值相等的对象时虽然通过new关键字新建了两个对象,但是他们的equals方法却返回真,因为在String中他已经重写了equals方法了,也就是说在String类中它已经对equals方法进行了修改)**

我们来看一个程序:

**\[java\]** [view plain][] [copy][view plain]

1.  **public****class** HashCodeTest \{ 
2.  
3.  **public****static****void** main(String\[\] args) \{ 
4.  
5.   Set str = **new** HashSet(); 
6.   str.add("a"); 
7.   str.add("a");//虽然添加了2次,但是他们的equals方法返回true
8.   System.out.println(str.size());//返回值是1
9.  
10. 
11.  Set cats = **new** HashSet(); 
12.  Cat c1 = **new** Cat("jetty",3); 
13.  Cat c2 = **new** Cat("jetty",3); 
14.  Cat c3 = **new** Cat("petty",2); 
15.  cats.add(c1); 
16.  cats.add(c2); 
17. //把c2加两次
18.  cats.add(c2); 
19.  cats.add(c3); 
20.  System.out.println(cats.size());//返回3 
21. 
22.  \} 
23. 
24. \} 
25. **class** Cat\{ 
26. **private** String name; 
27. **private****int** age; 
28. 
29. 
30. **public** Cat(String name,**int** age) \{ 
31. **super**(); 
32. **this**.age = age; 
33. **this**.name = name; 
34.  \} 
35. **public** String getName() \{ 
36. **return** name; 
37.  \} 
38. **public****void** setName(String name) \{ 
39. **this**.name = name; 
40.  \} 
41. **public****int** getAge() \{ 
42. **return** age; 
43.  \} 
44. **public****void** setAge(**int** age) \{ 
45. **this**.age = age; 
46.  \} 
47. \}

**哈希集合HashSet是Set集合的子类,既然set集合判断元素是通过equals方法,那么我们就让Cat类来覆写Object的equals方法:**

**\[java\]** [view plain][] [copy][view plain]

1.  @Override
2.  **public****boolean** equals(Object obj) \{ 
3.  **if** (**this** == obj) 
4.  **return****true**; 
5.  **if** (obj == **null**) 
6.  **return****false**; 
7.  **if** (getClass() != obj.getClass()) 
8.  **return****false**; 
9.   Cat other = (Cat) obj; 
10. **if** (age != other.age) 
11. **return****false**; 
12. **if** (name == **null**) \{ 
13. **if** (other.name != **null**) 
14. **return****false**; 
15.  \} **else****if** (!name.equals(other.name)) 
16. **return****false**; 
17. **return****true**; 
18. \}

**从输出结果我们发现,结果依然是3, c1.equals(c2)返回true,集合就不会把重复的元素放进的,但是为什么结果返回3呢?**

**现在我们就在Cat类中覆写hashCode方法:**

**\[java\]** [view plain][] [copy][view plain]

1.  @Override
2.  **public****int** hashCode() \{ 
3.  **final****int** prime = 31; 
4.  **int** result = 1; 
5.   result = prime \* result + age; 
6.   result = prime \* result + ((name == **null**) ? 0 : name.hashCode()); //hashCode()针对String类型的（如name）
7.  **return** result; 
8.  \}

**发现结果是2,所以对于哈希集合,我们要注意hashCode方法.**

**注意:如果我们覆写了hashCode方法,我们就要指定按照这个对象的哪些属性来计算这个对象的hashCode值,如果我们一旦选择了某个属性作为计算hashCode值,我们把这个对象保存到集合中去后,我们最好不要修改该对象的参与计算hashCode值的属性,这样容易导致内存泄漏如:**

**\[java\]** [view plain][] [copy][view plain]

1.  Set cats = **new** HashSet(); 
2.  Cat c1 = **new** Cat("jetty",3); 
3.  Cat c2 = **new** Cat("jetty",3); 
4.  Cat c3 = **new** Cat("petty",2); 
5.  cats.add(c1); 
6.  cats.add(c2); 
7.  cats.add(c3);//到目前位置集合中有两个元素
8.  c2.setName("baby");//修改c2的name属性
9.  cats.remove(c2);//删除c2这个元素
10. System.out.println(cats.size());

**发现我们没有成功删除,**

**然后我们把修改属性的代码注释,发现就成功删除了,**

**因为HashSet集合是通过hashCode值来决定元素的存放位置,我们已经修改了c2的name属性,那么它的hashCode值就和以前的不同了,然后再根据新的hashCode值去删除未修改前的对象,发现找不到这样的hashCode值,所以就无法删除,从而导致内存泄漏.**

[view plain]: http://blog.csdn.net/y13530828499/article/details/6863870#
[0_131833426300ea.gif]: /images/20220824/6b4366d2d89e476a9549e14c06972224.png
[0_1318334635N7Sm.gif]: /images/20220824/ac4dccfb379e4e558dc0776e4dfe2bd7.png
[0_13183360457Aay.gif]: /images/20220824/55f3813a00ea4e3ab6a4de43e3c8a25e.png
[0_1318336125Cdy7.gif]: /images/20220824/5bf446c617a84d59857e279c944186e4.png
[0_1318336675vTzC.gif]: /images/20220824/88cb82e32b4341e0b1fe2024cee537d1.png

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