Java TreeMap集合的用法（附带实例）

使用 TreeMap 存储 key-value 对数据时，需要根据 key-value 对数据进行排序。TreeMap 可以保证所有的 key-value 对数据处于有序状态。TreeMap 使用 Map 接口中的方法。

TreeSet 底层使用红黑树结构存储数据。

TreeSet自然排序

TreeMap 中所有的 key 都必须实现 Comparable 接口，而且所有的 key 应该是同一个类的对象，否则将会抛出 ClassCastException 异常。

【实例 1】创建集合和 Student 类，使用 TreeSet 实现自然排序，代码如下：

import java.util.Objects;

public class Student implements Comparable {
    private Integer id;
    private String name;
    private Integer age;
    public Student(Integer id, String name, Integer age) {
        this.id = id;
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public Student() {
    }
    public Integer getId() {
        return id;
    }
    public void setId(Integer id) {
        this.id = id;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public Integer getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(Integer age) {
        this.age = age;
    }
    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Student student = (Student) o;
        return Objects.equals(id, student.id) &&
               Objects.equals(name, student.name) &&
               Objects.equals(age, student.age);
    }
    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(id, name, age);
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
               "id=" + id +
               ", name='" + name + '\'' +
               ", age=" + age +
               '}';
    }
    @Override
    public int compareTo(Object o) {
        if(this == o){
            return 0;
        }
        if(o instanceof Student){
            Student student = (Student)o;
            int value = this.age - student.age;
            if(value != 0){
                return value;
            }
            return -this.name.compareTo(student.name);
        }
        throw new RuntimeException("输入的类型不匹配");
    }
}

import java.util.TreeMap;
public class MapDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Student student = new Student(1, "王五", 20);
        Student student02 = new Student(2, "张三", 30);
        Student student04 = new Student(4, "笑笑", 24);
        Student student03 = new Student(3, "小花", 33);
        TreeMap treeMap = new TreeMap<>();
        treeMap.put(student, "01");
        treeMap.put(student02, "02");
        treeMap.put(student03, "03");
        treeMap.put(student04, "04");
        System.out.println(treeMap);
    }
}

程序运行结果如下：

{Student{id=1, name='王五', age=20}=01, Student{id=4, name='笑笑', age=24}=04, Student{id=3, name='小花', age=33}=03, Student{id=2, name='张三', age=30}=02}

在上述代码中实现了自然排序，Student 类实现 Comparable 接口，而且所有的 key 应该是同一个类的对象，否则将会抛出 ClassCastException 异常。

TreeSet定制排序

创建 TreeMap 时，构造器传入一个 Comparator 对象，该对象负责对 TreeMap 中的所有 key 进行排序。此时不需要使用 Map 接口的 key 实现 Comparable 接口。

【实例 2】创建集合和 Student 类，使用 TreeSet 实现定制排序，代码如下：

import java.util.Objects;

public class Student02 {
    private Integer id;
    private String name;
    private Integer age;
    public Student02(Integer id, String name, Integer age) {
        this.id = id;
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public Student02() {
    }
    public Integer getId() {
        return id;
    }
    public void setId(Integer id) {
        this.id = id;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public Integer getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(Integer age) {
        this.age = age;
    }
    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Student02 student = (Student02) o;
        return Objects.equals(id, student.id) &&
               Objects.equals(name, student.name) &&
               Objects.equals(age, student.age);
    }
    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(id, name, age);
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
               "id=" + id +
               ", name='" + name + '\'' +
               ", age=" + age +
               '}';
    }
}

import java.util.Comparator;
import java.util.TreeMap;

public class MapDemo03 {
    public static void main(String[] args) {
        Student02 student = new Student02(1, "王五", 20);
        Student02 student02 = new Student02(2, "张三", 30);
        Student02 student03 = new Student02(4, "笑笑", 24);
        Student02 student04 = new Student02(3, "小花", 33);
        Comparator comparator = new Comparator() {
            @Override
            public int compare(Object o1, Object o2) {
                if(o1 instanceof Student02 && o2 instanceof Student02){
                    Student02 student02_1 = (Student02)o1;
                    Student02 student02_2 = (Student02)o2;
                    int value = student02_1.getAge() - student02_2.getAge();
                    if(value != 0){
                        return value;
                    }
                    return student02_1.getName().compareTo(student02_2.getName());
                }
                throw new RuntimeException("输入的类型不匹配");
            }
        };
        TreeMap treeMap = new TreeMap<>(comparator);
        treeMap.put(student, "01");
        treeMap.put(student02, "02");
        treeMap.put(student03, "03");
        treeMap.put(student04, "04");
        System.out.println(treeMap);
    }
}

执行结果是：

{Student{id=1, name='王五', age=20}=01, Student{id=4, name='笑笑', age=24}=03, Student{id=2, name='张三', age=30}=02, Student{id=3, name='小花', age=33}=04}

在上述代码中，Student02 类不需要实现 Comparable 接口，只要实现 Comparator 接口，就可以实现定制排序。TreeMap 判断两个 key 相等的标准是，两个 key 通过 c ompareTo() 方法或 compare() 方法返回 0。