Java TreeSet contains() 给出错误结果答案

【问题标题】：Java TreeSet contains() gives false resultsJava TreeSet contains() 给出错误结果
【发布时间】：2011-05-17 19:02:18
【问题描述】：

我正在尝试用 java 编写一些数学代码。我想要做的是将 cyclotomic cosets 放入 TreeSet。陪集有一个索引和一组整数。如果集合具有相同的元素，则陪集等于其他陪集。如果集合不同，则陪集按其索引排序。

例如：

C1 = [1, 2, 4, 8]
C3 = [3, 6, 9, 12]
C9 = [3, 6, 9, 12]

C1 is less than C3
C3 is equal to C9

足够的数学。我选择将陪集放到 TreeSet 中，因为我不需要重复的元素，我需要让它们按索引排序。

问题是即使 TreeSet.contains() 返回 false，我仍然可以在 TreeSet 中找到一个在使用 compareTo() 和 equals() 方法时相等的元素。

这是程序的实际打印输出：

cosets = [C0, C1, C3, C5, C7]
cosets.contains(C9) = false
C0.compareTo(C9) = -1, C0.equals(C9) = false
C1.compareTo(C9) = -1, C1.equals(C9) = false
C3.compareTo(C9) = 0, C3.equals(C9) = true
C5.compareTo(C9) = -1, C5.equals(C9) = false
C7.compareTo(C9) = -1, C7.equals(C9) = false

我附上下面的代码。我不想让代码变得更简单，因为我发现它有一些魔力。如果您在代码中将 MAGIC_INDEX 值更改为 7 或更少，它就会开始工作。对我来说，这似乎是一个 JVM 错误。

http://2m.lt/files/Main.java

http://2m.lt/files/Coset.java

有什么建议吗？

【问题讨论】：

Collection#contains 被设计提供false 结果（以及true）... scr

标签： java contains treeset

【解决方案1】：

您的compareTo() 和equals() 方法不一致，因此TreeSet 无法正确使用它们。

来自API doc：

请注意，由 a 维护的排序设置（无论是否显式比较器提供）必须是与equals一致正确实现 Set 接口。（请参阅 Comparable 或 Comparator for a 符合的精确定义等于。）之所以如此，是因为 Set 接口是根据定义的等于操作，但是一个 TreeSet 实例执行所有元素使用它的 compareTo 进行比较（或 compare) 方法，所以两个元素被这种方法视为相等的是，从集合的角度来看，相等。集合的行为是明确定义的即使它的顺序不一致等于；它只是不服从 Set 接口的通用合约。

【讨论】：

很难证明一致性。我更新了我上传的源文件，在那里我检查了前 1000 个陪集的 compareTo() 和 equals() 的一致性。到目前为止似乎是一致的。
@BlinK_：一致性要求 compareTo() 返回 0 iff equals() 返回 true。

【解决方案2】：

Coset 中的 Comparable 实现不提供总排序。

看起来你应该在valueTreeSet 上定义一个订单。在检查index之前或之后。

【讨论】：

【解决方案3】：

正如我经常说的，如果您的程序中有错误，请使用调试器。这很快就向我展示了你的问题。

TreeSet 是二叉树。在搜索时，它会根据您要查找的元素是在它正在检查的元素之前还是之后（或相同）来向下导航。如果您将以下内容添加到您的 compareTo()

System.out.println("Comparing, "+this+" to "+c);

它会打印出来

Comparing, C9 to C1
Comparing, C9 to C5
Comparing, C9 to C7

问题是 C9 在每个不匹配的元素之后。因此，当它到达树上的 C5 时，您的 compareTo 表示它在它之后，而实际上它需要先看（到达 C3）并且搜索沿着树的错误路径前进。

【讨论】：

这是因为，正如 Tom Hawtin 所说，我没有通过 compareTo() 方法实现总排序。
单元测试也会发现这个错误。