使用比较器对Treemap按照key进行排序

本文详细介绍了如何使用比较器对Treemap进行key排序,包括两种实现方式:自定义比较器类和直接在创建Treemap时指定比较器。通过对key的比较规则设置,确保了Treemap中的元素按特定顺序排列。

使用比较器对Treemap按照key进行排序

一.理论准备

    Map是键值对的集合接口,它的实现类主要包括:HashMap,TreeMap,Hashtable以及LinkedHashMap等。

    TreeMap:基于红黑树(Red-Black tree)的 NavigableMap 实现,该映射根据其键的自然顺序进行排序,或者根据创建映射时提供的 Comparator 进行排序,具体取决于使用的构造方法。

    HashMap的值是没有顺序的,它是按照key的HashCode来实现的,对于这个无序的HashMap我们要怎么来实现排序呢?参照TreeMap的value排序。

    Map.Entry返回Collections视图

    key排序
    TreeMap默认是升序的,如果我们需要改变排序方式,则需要使用比较器:Comparator。Comparator可以对集合对象或者数组进行排序的比较器接口,实现该接口的public compare(T o1,To2)方法即可实现排序,如下:

方式一

public class MapSortDemo {

    public static void main(String[] args) {

        Map<String, String> map = new TreeMap<String, String>();

        map.put("KFC", "kfc");
        map.put("WNBA", "wnba");
        map.put("NBA", "nba");
        map.put("CBA", "cba");

        Map<String, String> resultMap = sortMapByKey(map);  //按Key进行排序

        for (Map.Entry<String, String> entry : resultMap.entrySet()) {
            System.out.println(entry.getKey() + " " + entry.getValue());
        }
    }

    /**
     * 使用 Map按key进行排序
     * @param map
     * @return
     */
    public static Map<String, String> sortMapByKey(Map<String, String> map) {
        if (map == null || map.isEmpty()) {
            return null;
        }

        Map<String, String> sortMap = new TreeMap<String, String>(
                new MapKeyComparator());

        sortMap.putAll(map);

        return sortMap;
    }
}

比较器类

class MapKeyComparator implements Comparator<String>{

    @Override
    public int compare(String str1, String str2) {

        return str1.compareTo(str2);
    }
}

方式二:

public class TreeMapTest {

    public static void main(String[] args) {

        Map<String, String> map = new TreeMap<String, String>(

                new Comparator<String>() {

                    public int compare(String obj1, String obj2) {

                        // 降序排序

                        return obj2.compareTo(obj1);

                    }

                });

        map.put("b", "ccccc");

        map.put("d", "aaaaa");

        map.put("c", "bbbbb");

        map.put("a", "ddddd");



        Set<String> keySet = map.keySet();

        Iterator<String> iter = keySet.iterator();

        while (iter.hasNext()) {

            String key = iter.next();

            System.out.println(key + ":" + map.get(key));

        }

    }

}

        运行结果如下:

d:aaaaa

c:bbbbb

b:ccccc

a:ddddd
### TreeMap 的键排序原理 `TreeMap` 是基于红黑树实现的有序映射表,其排序机制默认依据键(Key)的自然顺序进行组织。例如,当键为 `Integer` 类型时,其排序按照数值大小排列;当键为 `String` 类型时,则按照字典顺序排列。这种排序方式是由红黑树的结构特性决定的,确保了插入、查找和删除操作的高效性,时间复杂度为 O(log n) [^1]。 ### 升序排列 默认情况下,`TreeMap` 按照键的自然顺序进行升序排列。例如: ```java import java.util.Map; import java.util.TreeMap; public class TreeMapExample { public static void main(String[] args) { Map<Integer, String> treeMap = new TreeMap<>(); treeMap.put(3, "three"); treeMap.put(1, "one"); treeMap.put(2, "two"); for (Map.Entry<Integer, String> entry : treeMap.entrySet()) { System.out.println(entry.getKey() + " => " + entry.getValue()); } } } ``` 输出结果为: ``` 1 => one 2 => two 3 => three ``` 该示例展示了 `TreeMap` 按照 `Integer` 键的自然顺序进行升序排列的行为 [^1]。 ### 降序排列 如果需要实现降序排列,可以通过自定义比较器(`Comparator`)来改变排序规则。例如,使用 `Collections.reverseOrder()` 方法构造一个逆序比较器: ```java import java.util.*; public class TreeMapReverseExample { public static void main(String[] args) { Map<Integer, String> treeMap = new TreeMap<>(Collections.reverseOrder()); treeMap.put(3, "three"); treeMap.put(1, "one"); treeMap.put(2, "two"); for (Map.Entry<Integer, String> entry : treeMap.entrySet()) { System.out.println(entry.getKey() + " => " + entry.getValue()); } } } ``` 输出结果为: ``` 3 => three 2 => two 1 => one ``` 通过这种方式,`TreeMap` 可以按照用户指定的规则进行排序。但需要注意,比较器的实现应尽量与 `equals` 方法保持一致,否则可能导致排序逻辑与预期不符。如文档中所述,这种一致性并非强制要求,但应明确指出比较器的行为与 `equals` 不一致的情况 [^2]。 ### 自定义键类型排序 对于自定义对象作为键的情况,需要实现 `Comparable` 接口或提供自定义的 `Comparator`。例如,定义一个 `Person` 类并按照姓名排序: ```java import java.util.*; class Person implements Comparable<Person> { private String name; public Person(String name) { this.name = name; } public String toString() { return name; } @Override public int compareTo(Person other) { return this.name.compareTo(other.name); } } public class CustomKeyTreeMap { public static void main(String[] args) { Map<Person, Integer> treeMap = new TreeMap<>(); treeMap.put(new Person("Charlie"), 30); treeMap.put(new Person("Alice"), 25); treeMap.put(new Person("Bob"), 28); for (Map.Entry<Person, Integer> entry : treeMap.entrySet()) { System.out.println(entry.getKey() + " => " + entry.getValue()); } } } ``` 输出结果为: ``` Alice => 25 Bob => 28 Charlie => 30 ``` 该示例展示了如何通过实现 `Comparable` 接口,使 `TreeMap` 能够根据自定义对象的属性进行排序 [^1]。 --- ###
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