java TreeSet：比较和相等

Question

我想要使用属性“sort_1”排序的对象列表。但是当我想删除时，我希望它使用属性“id”。下面的代码代表了问题。

package javaapplication1;

import java.util.TreeSet;

public class MyObj implements Comparable<MyObj> {
    public long sort_1;
    public long id;

    public MyObj(long sort, long id) {
        this.sort_1=sort;
        this.id=id;
    }

    @Override
    public int compareTo(MyObj other) {        
        int ret = Long.compare(sort_1, other.sort_1);               
        return ret;
    }    

    public String toString() {
        return id+":"+sort_1;
    }

    public static void main(String[] args) {
        TreeSet<MyObj> lst=new TreeSet<MyObj>();

                MyObj o1 = new MyObj(99,1);
        MyObj o2 = new MyObj(11,9);

        lst.add(o1);
        lst.add(o2);    

        System.out.println(lst);

                MyObj o3 = new MyObj(1234, 1);
                //remove myObje with id 1
                boolean remove=lst.remove(o3);

                System.out.println(lst);
    }

}

这段代码的输出是：

[9:11, 1:99]
[9:11, 1:99]

我需要对列表进行排序，因为我在列表中添加了很多内容。我不想明确使用任何“排序”方法。我有什么选择？

编辑：

我的要求是：具有“id”的对象是唯一的，但可以有具有重复“排序”值的对象。

Answer 1

我昨天也偶然发现了这一点。这似乎是 TreeMap 实现的产物（TreeSet 使用它来存储其条目）。

TreeMap 使用二叉搜索树来存储键/值对，但它只使用给定的比较器（或者如果键类实现 Comparable，则使用比较函数）来检查相等性，正如您在这段代码摘录中看到的那样：

final Entry<K,V> getEntry(Object key) {
    // Offload comparator-based version for sake of performance
    if (comparator != null)
        return getEntryUsingComparator(key);
    if (key == null)
        throw new NullPointerException();
    @SuppressWarnings("unchecked")
        Comparable<? super K> k = (Comparable<? super K>) key;
    Entry<K,V> p = root;
    while (p != null) {
        int cmp = k.compareTo(p.key);
        if (cmp < 0)
            p = p.left;
        else if (cmp > 0)
            p = p.right;
        else
            return p;
    }
    return null;
}

我几乎称这是一个（不是真正可修复的）错误，因为 JavaDoc of the Comparable interface 明确表示使用 compareTo 函数返回 0 不一定意味着“相等”：

强烈建议但不严格要求 (x.compareTo(y)==0) == (x.equals(y))。

您将无法按照您希望的方式在 TreeSet 中存储内容。我建议使用普通的HashMap 或LinkedHashMap，然后在需要使用Collections.sort 对其进行排序时对输​​出进行排序。

除此之外，我总是觉得实现 Comparable 接口很奇怪。大多数事物并没有真正显而易见的“自然”顺序。有时这会导致奇怪的错误（比如这个！），所以我通常只在需要时使用自定义比较器进行排序。 Java 8 也让编写这些变得非常容易！

Answer 2

我认为您遇到的问题是您正在实现 Comparable，但您的实现似乎与 equals 不一致 - 而且您还没有实现任何相等方法。那就是：

当且仅当 e1.compareTo(e2) == 0 对于类 C 的每个 e1 和 e2 具有与 e1.equals(e2) 相同的布尔值时，才说类 C 的自然排序与 equals 一致

在您的情况下，当您构建这三个对象时：

MyObj o1 = new MyObj(99,1);
MyObj o2 = new MyObj(11,9);
MyObj o3 = new MyObj(1234, 1);

您会看到 o1.compareTo(o3) == -1，而 o1.equals(o3) == false。

但你似乎想要 o1.equals(o3) == true。

此外，如果对象已存在于集合中，请认识到 TreeSet.add() 返回 false。此检查基于 equals() 方法。

要解决此问题，请覆盖 Object.equals() 和 Object.hashCode() 以便它们考虑 MyObj.id 字段，并在它们不相等时继续使用 compareTo() 方法中的 sort_1 字段。

package javaapplication1;

import java.util.TreeSet;

public class MyObj implements Comparable<MyObj> {

    public long sort_1;
    public long id;

    public MyObj(long sort, long id) {
        this.sort_1 = sort;
        this.id = id;
    }

    @Override
    public int compareTo(MyObj other) {
        return (this.equals(other))? 0 : Long.compare(sort_1, other.sort_1);
    }

    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        MyObj other = (MyObj) obj;
        return this.id == other.id && this.sort_1 == other.sort_1;
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return (int) id;
    }


    public String toString() {
        return id + ":" + sort_1;
    }

    public static void main(String[] args) {
        TreeSet<MyObj> lst = new TreeSet<MyObj>();

        MyObj o1 = new MyObj(99L, 1L);
        MyObj o2 = new MyObj(11L, 9L);
        MyObj o3 = new MyObj(1234L, 1L);       
        MyObj o4 = new MyObj(1234L, 1L);   

        System.out.println( "Adding o1: " + lst.add(o1));
        System.out.println( "Adding o2: " + lst.add(o2));
        System.out.println( "Adding o3: " + lst.add(o3));
        System.out.println( "Adding o4: " + lst.add(o4));        

        System.out.println(lst);

        System.out.println("o1.compareTo(o3) : " + o1.compareTo(o3));
        System.out.println("o1.equals(o3) : " + o1.equals(o3));

        //remove myObje with id 1
        boolean remove = lst.remove(o3);

        System.out.println(lst);
    }

}

输出：

Adding o1: true
Adding o2: true
Adding o3: true
Adding o4: false
[9:11, 1:99, 1:1234]
o1.compareTo(o3) : -1
o1.equals(o3) : false
[9:11, 1:99]

Answer 3

使用 Map<Long,MyObject> objectsByIDs; 按 id 存储您的数据对象：objectsByIDs.put(id,myObjectInstance);。然后您可以通过这种方式从地图中检索它们MyObject o = objectsByIDs.get(id); 并将其从两者中删除：objectsByIDs.remove(o); lst.remove(o)。

Answer 4

这确实很奇怪。 The documentation of TreeSet.remove() 明确指出该方法调用 equals() 以便在 Set 中找到参数。 但是，remove 的堆栈跟踪看起来像这样

Thread [main] (Suspended (breakpoint at line 18 in MyObj))  
    MyObj.compareTo(MyObj) line: 18 
    MyObj.compareTo(Object) line: 1 
    TreeMap<K,V>.getEntry(Object) line: not available   
    TreeMap<K,V>.remove(Object) line: not available 
    TreeSet<E>.remove(Object) line: not available   
    MyObj.main(String[]) line: 45   

即使使用 Comparator 也不起作用。在我看来，Sun/Oracle/openJDK 的一些聪明的开发人员认为做 compareTo() == 0 与 equals() 相同。不是。

您唯一的选择是按照建议使用外部数据结构来检查相等性，或者自己执行循环，找到您想要的项目并将其删除。

编辑： 现在我懂了。他们使用二进制搜索来搜索项目，这就是他们使用 compareTo() 的原因。

Answer 5

对remove 使用不同的逻辑并在TreeSet 中进行排序几乎肯定是不可能的，即使有可能，如果你看起来很有趣，它也会崩溃。 不要那样做。

试图弄乱比较器，让它做一些神奇的事情是一个糟糕的主意。接受TreeSet 将关心的比较概念只有一个。任何你想用另一种比较概念做的事情都不应该使用TreeSet 方法来做到这一点。

你可以做的是有一个特殊的removeId(int) 方法，它可以做类似的事情

void removeId(int id) {
  Iterator<MyObj> itr = set.iterator();
  while (itr.hasNext()) {
    if (itr.next().id == id) {
      itr.remove();
      break;
    }
  }
}