Java SortedSet +比较器，与 equals() 的一致性问题

Question

我想要一个集合的 SortedSet（在本例中是集合本身，但不一定是一般情况），按集合大小排序。这似乎违反了使比较器与 equals() 一致的规定 - 即，两个集合可能不相等（通过具有不同的元素），但比较相同的值（因为它们具有相同数量的元素）。

理论上，我还可以放入比较器方法来对相同大小的集合进行排序，但是排序的使用不会利用这一点，并且没有真正有用的+直观的方法来比较相同大小的集合（至少，就我的具体情况而言），所以这似乎是一种浪费。

这种不一致的情况看起来是一个问题吗？

Answer 1

SortedSet 接口扩展核心 Set< /code>，因此应符合 Set 规范中概述的合同。

实现这一目标的唯一可能方法是让元素的 equal() 方法行为与您的 Comparator 保持一致 - 其原因是核心 Set 基于相等进行操作，而 SortedSet 基于比较进行操作。

例如， add()方法指定，如果已经存在其 equal() 方法将返回的元素，则无法将元素添加到集合中true 以这个新元素作为参数。好吧，SortedSet 不使用 equal()，它使用 compareTo()。因此，如果您的 compareTo() 返回 false，即使 equals() 返回 true，您的元素也会被添加，从而破坏了 Set 契约。

然而，这一切本身都不是一个实际问题。 SortedSet 行为始终一致，即使 compare() 与 equals() 不一致。

Answer 2

正如 ChssPly76 在评论中所写，在两个 Collections 大小相同但不相等的情况下，您可以使用 hashCode 来决定compareTo 调用。这工作得很好，除非在极少数情况下，您有两个大小相同、不相等但具有相同 hashCode 的集合。诚然，这种情况发生的可能性很小，但也是可以想象的。如果您想非常小心，请使用 System.identityHashCode 而不是 hashCode。这应该为每个集合提供一个唯一的编号，并且您不应该发生冲突。

最终，这为您提供了按大小对集合中的集合进行排序的功能，并且在两个具有匹配大小的集合的情况下可以任意排序。如果这就是您所需要的，那么它并不比通常的比较慢多少。如果您需要不同 JVM 实例之间的顺序保持一致，那么这将不起作用，您必须采用其他方式。

伪代码：

if (a.equals(b)) {
    return 0;
} else if (a.size() > b.size()) {
    return 1;
} else if (b.size() > a.size()) {
    return -1;
} else {
    return System.identityHashCode(a) > System.identityHashCode(b) ? 1 : -1;
}

Answer 3

这似乎违反了禁令
使比较器保持一致
使用 equals() - 即两个集合
可能是不平等的（通过具有不同的
元素），但与相同的比较
值（因为它们具有相同的
元素数量）。

没有要求（在 Javadoc 中）明示或暗示，Comparator 必须与对象的 boolean equals(Object) 实现一致。

请注意，Comparable 和 Comparator 是具有不同用途的不同接口。 Comparable 用于定义类的“自然”顺序。在这种情况下，equals 和 compateTo 不一致是一个坏主意。相比之下，当您想要使用与类的自然顺序不同的顺序时，可以使用Comparator。

编辑：这是来自 SortedSet 的 Javadoc 的完整段落。

请注意，排序由
排序集（无论是否显式
提供比较器）必须是
如果已排序，则与 equals 一致
set就是正确实现Set
界面。 （参见可比
接口或比较器接口
一致的精确定义
与等于。）这是因为
设置接口定义为
equals 操作，但是排序
set 执行所有元素比较
使用它的compareTo（或compare）
方法，所以两个元素是
通过这种方法认为相等的是，从
排序集的观点，
平等的。 有序集的行为是
明确定义，即使其顺序是
与等于不一致；它只是
不遵守总承包合同
设置界面。

我已经突出显示了最后一句话。关键是这样的 SortedSet 将按照您最有可能期望的方式工作，但是某些操作的行为不会完全符合 Set 规范...因为该规范根据equals 方法。

所以事实上，有一个明确的一致性要求（我的错误），但忽略它的后果并不像你想象的那么糟糕。当然，是否应该这样做取决于您自己决定。在我看来，应该没问题，只要您彻底注释代码并确保 SortedSet 不会“泄漏”。

然而，我不清楚仅查看集合“大小”的集合比较器是否会起作用......从语义角度来看。我的意思是，您真的想说所有具有（例如）2 个元素的集合都是相等的吗？这意味着您的集合只能包含任何给定大小的一个集合......

Answer 4

Comparator 没有理由返回与 equals() 相同的结果。事实上，引入 Comparator API 是因为 equals() 还不够：如果要对集合进行排序，则必须知道两个元素是小于还是大于。

Answer 5

有点奇怪的是，SortedSet 作为标准 API 的一部分，打破了 Set 接口中定义的约定，并使用 Comparator 来定义相等性而不是 equals 方法，但事实就是如此。

如果您的实际问题是根据包含的集合的大小对集合的集合进行排序，那么您最好使用 List，您可以使用 Collections.sort(List, Comparator>); 对其进行排序。