唯一包含一个键但在不同字段上排序的集合

Question

我正在寻找一个 Java 集合，可能在标准库中，它能够收集以下结构：

class Item {
    String key;
    double score;
}

并具有以下属性：

只允许一个具有相同键的项目（如一组）
插入、删除、检查是否存在，最大 O(logn)
按分数排序的遍历，在最大 O(logn) 中找到下一个

据我所知，标准 OrderedSet 必须具有与 equals() 接口一致的可比较接口，但我的情况并非如此，因为具有不同键的两个项目可能具有相同的分数。

事实上，我注意到 TreeSet 使用返回 0 的比较器来检查项目是否已经存在。

有什么建议吗？

Answer 1

我认为不存在这样的结构。您没有指定遍历性能要求，因此您可以使用普通 Set 并将值添加到列表中，然后按分数对该列表进行排序以进行遍历。

Answer 2

Only one Item with the same key is allowed (like a set)

您的 Item class 应该仅使用 key 属性实现 hashCode() 和 equals()。

insert, remove, check existance in constant time

TreeSet add() 和 remove() 是 O(ln N)，因此它们不符合您的条件。

HashSet add() 和 remove() 通常是 O(1)。

traversal ordered by score

您的性能要求是什么？您将多久遍历一次集合？如果您主要是添加和删除项目而很少遍历它，那么您可以在遍历操作期间将 HashSet 复制到 TreeSet。

Answer 3

HashSet 不保证其元素的任何顺序。如果您需要此保证，请考虑使用 TreeSet 来保存您的元素但为了通过关键实现独特性并保持恒定时间覆盖 hashCode() 和 equals() 有效地满足您的需求，如下所示：

class Item {
    String key;
    double score;

    public Item(String key, double score) {
        this.key = key;
        this.score = score;
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Item item = (Item) o;
        return key.equals(item.key);
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(key);
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Item{" +
                "key='" + key + '\'' +
                ", score=" + score +
                '}';
    }
}

// main
public static void main(String[] args) {

        Set<Item> itemSet = new HashSet<>();

        itemSet.add(new Item("1", 1));
        itemSet.add(new Item("1", 2));
        itemSet.add(new Item("2", 1));

        //to get a sorted TreeSet
        //Add all your objects to the TreeSet, you will get a sorted Set.
        //TreeSet myTreeSet = new TreeSet();
        //myTreeSet.addAll(itemSet);
        //System.out.println(myTreeSet);
}

输出：

Item{key='1', score=1.0}
Item{key='2', score=1.0}

Answer 4

感谢那些用他们的评论和回答让我思考的人。我相信我们可以通过使用来达到要求：

TreeMap<Double, HashSet<Item>>

只是因为（我没说过）两个相同的键产生相同的分数；但更一般地说，有两个集合映射就足够了：一个（有序）以排序字段为键，另一个（未排序）以唯一字段为键。

Answer 5

现在插入已经放宽到 O(log n)，你可以用双集来做到这一点，即实现你自己的集，在幕后维护 2 个集.

最好是您可以修改 class Item 以实现 equals() 和 hashCode() 以仅使用 key 字段。在这种情况下，您的 class 将使用 HashSet 和 TreeSet。如果 hashCode() 涵盖的不仅仅是 key 字段，则使用两个 TreeSet 对象。

final class ItemSet implements NavigableSet<Item> {

    private final Set<Item> keySet = new HashSet<>();
    //                           or: new TreeSet<>(Comparator.comparing(Item::getKey));
    private final TreeSet<Item> navSet = new TreeSet<>(Comparator.comparingDouble(Item::getScore)
                                                                 .thenComparing(Item::getKey));

    //
    // Methods delegating to keySet for unique key access and for unordered access
    //

    @Override public boolean contains(Object o) { return this.keySet.contains(o); }
    @Override public boolean containsAll(Collection<?> c) { return this.keySet.containsAll(c); }
    @Override public int size() { return this.keySet.size(); }
    @Override public boolean isEmpty() { return this.keySet.isEmpty(); }

    //
    // Methods delegating to navSet for ordered access
    //

    @Override public Comparator<? super Item> comparator() { return this.navSet.comparator(); }
    @Override public Object[] toArray() { return this.navSet.toArray(); }
    @Override public <T> T[] toArray(T[] a) { return this.navSet.toArray(a); }
    @Override public Item first() { return this.navSet.first(); }
    @Override public Item last() { return this.navSet.last(); }
    @Override public Item lower(Item e) { return this.navSet.lower(e); }
    @Override public Item floor(Item e) { return this.navSet.floor(e); }
    @Override public Item ceiling(Item e) { return this.navSet.ceiling(e); }
    @Override public Item higher(Item e) { return this.navSet.higher(e); }

    //
    // Methods delegating to both keySet and navSet for mutation of this set
    //

    private final class ItemSetIterator implements Iterator<Item> {
        private final Iterator<Item> iterator = ItemSet.this.navSet.iterator();
        private Item keyToRemove;
        @Override
        public boolean hasNext() {
            return iterator.hasNext();
        }
        @Override
        public Item next() {
            keyToRemove = iterator.next();
            return keyToRemove;
        }
        @Override
        public void remove() {
            iterator.remove();
            ItemSet.this.keySet.remove(keyToRemove);
            keyToRemove = null;
        }
    }

    @Override
    public Iterator<Item> iterator() {
        return new ItemSetIterator();
    }
    @Override
    public void clear() {
        this.keySet.clear();
        this.navSet.clear();
    }
    @Override
    public boolean add(Item e) {
        if (! this.keySet.add(e))
            return false; // item already in set
        if (! this.navSet.add(e))
            throw new IllegalStateException("Internal state is corrupt");
        return true;
    }
    @Override
    public boolean remove(Object o) {
        if (! this.keySet.remove(o))
            return false; // item not in set
        if (! this.navSet.remove(o))
            throw new IllegalStateException("Internal state is corrupt");
        return true;
    }
    @Override
    public boolean addAll(Collection<? extends Item> c) {
        boolean changed = false;
        for (Item item : c)
            if (add(item))
                changed = true;
        return changed;
    }
    @Override
    public boolean removeAll(Collection<?> c) {
        boolean changed = false;
        for (Object o : c)
            if (remove(o))
                changed = true;
        return changed;
    }
    @Override
    public boolean retainAll(Collection<?> c) {
        throw new UnsupportedOperationException("Not yet implemented");
    }
    @Override
    public Item pollFirst() {
        throw new UnsupportedOperationException("Not yet implemented");
    }
    @Override
    public Item pollLast() {
        throw new UnsupportedOperationException("Not yet implemented");
    }
    @Override
    public NavigableSet<Item> descendingSet() {
        throw new UnsupportedOperationException("Not yet implemented");
    }
    @Override
    public Iterator<Item> descendingIterator() {
        throw new UnsupportedOperationException("Not yet implemented");
    }
    @Override
    public SortedSet<Item> headSet(Item toElement) {
        throw new UnsupportedOperationException("Not yet implemented");
    }
    @Override
    public NavigableSet<Item> headSet(Item toElement, boolean inclusive) {
        throw new UnsupportedOperationException("Not yet implemented");
    }
    @Override
    public SortedSet<Item> tailSet(Item fromElement) {
        throw new UnsupportedOperationException("Not yet implemented");
    }
    @Override
    public NavigableSet<Item> tailSet(Item fromElement, boolean inclusive) {
        throw new UnsupportedOperationException("Not yet implemented");
    }
    @Override
    public SortedSet<Item> subSet(Item fromElement, Item toElement) {
        throw new UnsupportedOperationException("Not yet implemented");
    }
    @Override
    public NavigableSet<Item> subSet(Item fromElement, boolean fromInclusive, Item toElement, boolean toInclusive) {
        throw new UnsupportedOperationException("Not yet implemented");
    }

}

唯一包含一个键但在不同字段上排序的集合

Set that uniquely contains a key but ordered on different field

java

set

ordered-set