Java 中排序 Set

Java 的 Set 接口（Java 集合框架的一部分）代表了一个不允许重复元素的集合。当需要保持元素的唯一性时，它经常被使用。然而，除了某些实现，Set 默认不保持任何顺序，这与 List 不同。因此，根据需求和它包含的元素类型，我们必须使用特定的策略来排序 Set。

Java Sets

在开始任何排序之前，了解 Set 接口的三种主要实现至关重要。

• HashSet：此实现的元素不保证按任何特定顺序排列。
• LinkedHashSet：它保持插入顺序。
• TreeSet：它按照原始顺序或提供的比较器来保存项目。

排序 Set 通常涉及使用特定的 Set 类型（如 TreeSet）或将其转换为另一个集合。

为什么排序 Set？

Set 的主要目的是唯一性；在某些情况下，我们也希望对项目进行排序。例如，

• 为了以有序的方式向消费者呈现元素。
• 为了执行二分搜索，这需要已排序的材料。
• 用于创建已排序的导出或报告。

排序 Set 的不同方法

1. 使用 TreeSet
2. 使用 List 进行排序然后转换回来
3. 使用自定义比较器进行排序

使用 TreeSet

TreeSet 是保持 Set 按排序顺序的最简单方法。它会自动按其自然顺序排列元素，数字是按数值顺序，字符串是按字母顺序。

TreeSet 构造函数在接收另一个集合（如 HashSet）后，会自动以排序的方式对其成员进行排序。

输出

The Sorted Set is given by: [C++, Java, Python]

注意：TreeSet 中的基本操作具有 O(log n) 的时间复杂度，并且内部基于 TreeMap。它要求每个元素都是可比较的，或者提供一个比较器。

使用 List 进行排序然后转换回来

由于 Set 无法直接提供排序方法，另一种方法是将 Set 转换为 List，使用 List.sort() 或 Collections.sort() 对 List 进行排序，然后，如果需要，将其转换回 LinkedHashSet 以保持排序顺序。

当使用自定义逻辑进行排序或在类似于 Set 的结构中保持排序顺序时，此方法效果很好。

输出

The Sorted Set is given by: [1, 3, 5]

使用自定义比较器进行排序

自然顺序并不总是足够的。例如，您可能希望按字母顺序的逆序或按长度对字符串进行排序。在某些情况下，最好使用比较器对 List 进行排序，或者使用带有自定义比较器的 TreeSet。

输出

The Sorted Set by Length: [C, Java, Python]

结论

在 Java 中排序 Set 时，理解 Set 接口的约束并选择最适合您用途的方法至关重要。如果我们想要一个自然排序的集合并且不介意开销，TreeSet 是最佳选择。如果我们想要对顺序进行更多控制或自定义排序算法，将 Set 转换为 List、对其进行排序，然后可能将其转换回 LinkedHashSet 是一种有效的方法。

最终，最有效的方法将取决于您应用程序的特定需求，包括与其他集合类型的兼容性、性能考虑和自定义顺序。如果我们了解这些排序方法，我们就可以在 Java 程序中更灵活、更精确地处理和显示不同的数据集合。

Java 中的 Set 排序选择题

Q1. 哪个 Java 类自动维护排序顺序的元素？

1. HashSet
2. LinkedHashSet
3. TreeSet
4. ArrayList

Q2. 在 Java 中，哪个方法用于对 List 进行排序？

1. Arrays.sort()
2. Collections.sort()
3. Set.sort()
4. List.sortBy()

Q3. 下列哪个保持插入顺序？

1. HashSet
2. TreeSet
3. LinkedHashSet
4. SortedSet

Q4. Java 中的哪个集合不允许重复项并保持自定义顺序？

1. HashMap
2. 带有 Comparator 的 TreeSet
3. ArrayList
4. Vector

Q5. 下列哪个 Set 会自动按其正常顺序排列组件？

1. HashMap
2. ArrayList
3. Vector
4. TreeSet