在Java中，`TreeMap`是一个基于红黑树实现的`Map`接口，它能够保持键的有序性。默认情况下，如果`TreeMap`的键是`String`类型，它会按照字符串的自然顺序（即字典序）进行升序排列。这意味着，"10"会排在"2"之前，因为它比较的是字符而不是数值。然而，在某些场景下，我们可能需要根据`String`键所代表的数值大小进行排序，甚至要求是降序排列，例如将"5903766410"排在"5903767"之前。
理解TreeMap的默认排序行为
当使用`new TreeMap()`而不提供任何`Comparator`时，`TreeMap`会依赖于键的自然顺序。对于`String`类型，自然顺序是基于字符的字典序比较。考虑以下示例代码：import java.util.Map;
import java.util.TreeMap;
public class ApplicationMain {
public static void main(String[] args) {
final Map sampleTreeMap = new TreeMap<>();
sampleTreeMap.put("5903766131", 6);
sampleTreeMap.put("5903767", 7);
sampleTreeMap.put("590376614", 5);
sampleTreeMap.put("5903766170", 9);
sampleTreeMap.put("59037662", 12);
sampleTreeMap.put("5903766410", 10);
System.out.println("默认TreeMap排序结果：");
sampleTreeMap.entrySet().forEach(entry -> {
System.out.println("Key : " + entry.getKey() + " -- " + entry.getValue());
});
}
} 其输出将是：
默认TreeMap排序结果： Key : 5903766131 -- 6 Key : 590376614 -- 5 Key : 5903766170 -- 9 Key : 59037662 -- 12 Key : 5903766410 -- 10 Key : 5903767 -- 7
这显然不是按照数值大小或长度降序排列的，因为"5903767"（数值最小，长度最短）却排在最后。
通过自定义Comparator实现数值降序排序
要解决这个问题，我们需要在创建`TreeMap`时提供一个自定义的`Comparator`。这个`Comparator`将负责定义键的比较逻辑。为了实现字符串所代表的数值降序排序，我们可以采取以下步骤： 1. 将`String`类型的键解析为数值类型（如`Long`）。 2. 使用该数值类型进行比较。 3. 通过`reversed()`方法实现降序排列。下面是具体的实现代码：
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import java.util.Comparator;
import java.util.Map;
import java.util.TreeMap;
public class ApplicationMain {
public static void main(String[] args) {
// 创建一个自定义Comparator，将String键解析为Long并进行降序比较
final Map sampleTreeMap =
new TreeMap<>(Comparator.comparingLong((String s) -> Long.parseLong(s)).reversed());
sampleTreeMap.put("5903766131", 6);
sampleTreeMap.put("5903767", 7);
sampleTreeMap.put("590376614", 5);
sampleTreeMap.put("5903766170", 9);
sampleTreeMap.put("59037662", 12);
sampleTreeMap.put("5903766410", 10);
System.out.println("\n自定义Comparator排序结果（数值降序）：");
sampleTreeMap.entrySet().forEach(entry -> {
System.out.println("Key : " + entry.getKey() + " -- " + entry.getValue());
});
}
} 在这个解决方案中：
- Comparator.comparingLong(...)：这是一个方便的方法，用于创建一个Comparator，它通过提取一个long类型的比较键来比较对象。
- (String s) -> Long.parseLong(s)：这是一个Lambda表达式，它定义了如何从String类型的键中提取出long类型的比较值。在这里，我们使用Long.parseLong()将字符串解析为long。
- .reversed()：这个方法将当前的Comparator的排序顺序反转，从而实现降序排列。
运行上述代码，将得到期望的输出：
自定义Comparator排序结果（数值降序）： Key : 5903766410 -- 10 Key : 5903766170 -- 9 Key : 5903766131 -- 6 Key : 590376614 -- 5 Key : 59037662 -- 12 Key : 5903767 -- 7
现在，键已经按照它们所代表的数值大小进行降序排列，并且原始的String数据类型得到了保留。
注意事项与总结
1. **数据类型选择：** 在将`String`解析为数值时，选择合适的数值类型至关重要。如果字符串代表的数字可能超出`int`的范围，应使用`long` (`Long.parseLong()`)。如果可能包含小数，则需要考虑`double`或`BigDecimal`。 2. **异常处理：** 如果`String`键不总是有效的数字格式，`Long.parseLong()`可能会抛出`NumberFormatException`。在生产环境中，可能需要在`Comparator`内部添加异常处理逻辑，或者确保输入数据的有效性。 3. **排序灵活性：** `Comparator`提供了极大的灵活性。除了数值排序，你还可以根据字符串长度 (`Comparator.comparingInt(String::length)`)、自定义的复杂逻辑等进行排序。 4. **不改变原始数据类型：** 这种方法仅改变了`TreeMap`内部的排序逻辑，键的实际数据类型仍然是`String`，这符合在后续处理中仍需使用`String`的需求。 5. **性能考虑：** 每次比较时都需要进行`String`到`Long`的转换，这会带来一定的性能开销。对于非常大的数据集和频繁的插入/查询操作，应权衡这种开销。通过自定义Comparator，TreeMap能够轻松应对各种复杂的排序需求，即使键的原始类型与期望的排序逻辑不直接匹配。掌握Comparator的使用是有效利用TreeMap的关键。
