如何在Java中使用TreeMap实现自然排序

TreeMap默认按键的自然顺序排序，要求键实现Comparable接口。使用String或自定义类（如Person）作为键时，只要实现compareTo()方法，插入后遍历即为有序结果，且键不能为null。

在Java中，TreeMap 默认就支持自然排序，前提是键（key）的类型实现了 Comparable 接口。如果你使用的是像 String、Integer 这样的内置类型作为键，TreeMap 会自动按照键的自然顺序进行排序。

TreeMap 的自然排序原理

TreeMap 是基于红黑树实现的有序映射。当不指定比较器时，它会使用键对象自身的 compareTo() 方法来决定排序顺序。因此，只要键的类正确实现了 Comparable 接口，就能实现自然排序。

使用示例：String 类型键的自然排序

代码示例：

import java.util.TreeMap;

public class TreeMapExample {
    public static void main(String[] args) {
        TreeMap map = new TreeMap<>();
        
        map.put("banana", 2);
        map.put("apple", 1);
        map.put("cherry", 3);

        // 输出将按字母顺序排列
        map.forEach((k, v) -> System.out.println(k + " = " + v));
    }
}

输出结果：

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apple = 1
banana = 2
cherry = 3

自定义对象实现自然排序

如果你想用自定义类作为 TreeMap 的键，需要让该类实现 Comparable 接口，并重写 compareTo() 方法。

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例如，定义一个 Person 类，按姓名自然排序：

class Person implements Comparable {
    private String name;

    public Person(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public int compareTo(Person other) {
        return this.name.compareTo(other.name); // 按名字字典序比较
    }

    @Override
    public String toString() {
        return name;
    }
}

使用 Person 作为键：

TreeMap personMap = new TreeMap<>();
personMap.put(new Person("Charlie"), 3);
personMap.put(new Person("Alice"), 1);
personMap.put(new Person("Bob"), 2);

personMap.keySet().forEach(System.out::println);

输出：

Alice
Bob
Charlie

注意事项

基本上就这些。只要键类型支持自然排序，TreeMap 就能自动帮你排好序，遍历的时候就是有序的。不需要额外配置。