我的代码中是声明一个 Tree Set 对象，结果发现加入了“相同”元素。请问是为什么

Question

题目描述

题目来源及自己的思路

我的程序里声明了一个 TreeSet 对象 ts，写了一个学生类，当学生的年龄和姓名相同时被认为是相同元素。在 ts 中添加了第一个学生对象与最后一个学生对象时，使这俩个学生对象的姓名和年龄相同，打印结果发现这俩个元素均被输出，ts 大小为 4。

相关代码

import java.util.TreeSet;
public class TreeSetDemo {

public static void main(String[] args) {
    TreeSet<Student> ts = new TreeSet<>();
    ts.add(new Student("lisi02", 22));
    ts.add(new Student("lisi01", 40));
    ts.add(new Student("lisi08", 19));
    ts.add(new Student("lisi02", 22));


    // the first element and the last one are added to ts
    // However, ts belongs to a Set Collection.
    // So I think the last one should not be added to ts.
    // when the second element is annotated, the last one can not be added.
    // Can you explain why?
    
    for (Student e : ts) {
        System.out.println(e.getName() + "\t...\t" + e.getAge());
    }
    System.out.println(ts.size());
}

}

class Student implements Comparable {

private String name;
private int age;
Student(String name, int age) {
    this.name = name;
    this.age = age;
}

public String getName() {
    return name;
}

public int getAge() {
    return age;
}

public int compareTo(Object obj) {
    if (!(obj instanceof Student))
        throw new RuntimeException("Not Student class");
    Student p = (Student) obj;

    // When name and age are the same, the elements are the same
    if (this.name.equals(p.getName()) && p.getAge() == this.age) {
        System.out.println(name + "..." +age);
        return 0;
    } else
        return 1;
}

}

你期待的结果是什么？实际看到的错误信息又是什么？

Answer 1

1. 你的 compareTo 方法返回 0 或 1，返回 0 的时候新 value 替换旧 value，
   返回 1 的时候，则作为子节点添加到红黑树的右边。

2.  ts.add(new Student("lisi02", 22));
    ts.add(new Student("lisi01", 40));
    ts.add(new Student("lisi08", 19));
    ts.add(new Student("lisi02", 22));

   如果代码是这样的，当你添加完第三个元素 lisi08 19 的时候，红黑树会进行旋转操作，旋转完 root 节点是 lisi01 40，左子节点为 lisi02 22，右子节点为 lisi08 19，当你添加第四个元素时候，只会和 lisi01 40 和 lisi08 19 进行比较，因为你的 compareTo 方法不存在 -1 的返回值。所以 ts 中会保存第四个元素。

3.  ts.add(new Student("lisi02", 22));
    // ts.add(new Student("lisi01", 40));
    ts.add(new Student("lisi08", 19));
    ts.add(new Student("lisi02", 22));

   当你把第二个元素注释掉，添加完 lisi02 22 和 lisi08 19 之后，红黑树不需要旋转，root 节点是 lisi02 22，右子节点为 lisi08 19，当你添加最后一个 lisi02 22 的时候是会和第一个 lisi02 22进行比较的。所以 ts 中只会有两个元素。

Answer 2

哪里来的相同元素？判断元素是否相同需要实现hashCode和equals方法，很明显你没有实现，所以第一个元素和最后一个元素是不同的元素，Comparable是用来比较大小的，是用来排序的。就好比一辆货车和一辆卡车可以比较大小，但是他们是相同的吗？

Answer 3

TreeSet 是靠创建时传递的 Comparator 来比较想等性的。

TreeSet(Comparator<? super E> comparator)