Java中使用TreeSet存储自定义pair类的元素插入异常问题

核心原因：TreeSet的元素唯一性由Comparator决定 #

当给TreeSet传入自定义Comparator时，TreeSet会完全依赖这个比较器的返回值判断元素是否重复——只要compare(a,b)返回0，就认为a和b是同一个元素，不会重复插入，完全忽略你重写的equals和hashCode方法。

第一种Comparator的问题分析 #

你第一个Comparator仅比较w字段：

public int compare(pair a , pair b){
    return a.w-b.w;
}

p1、p2、p3的w值都是3，所以：

• 插入p2时，TreeSet用该比较器和已存在的p1对比，返回0，判定为重复元素，拒绝插入
• 插入p3时，和p1对比同样返回0，也被判定为重复，拒绝插入
• 只有p4的w是4，和p1对比返回非0值，正常插入
  最终集合里只剩p1和p4，size为2。

修改后的Comparator为什么能正常插入 #

修改后的Comparator依次比较w、i、j三个字段：

public int compare(pair a , pair b){
    if(a.w==b.w ){
        if(a.i==b.i)
            return a.j-b.j;
        return a.i-b.i; 
    }
    return a.w-b.w;
}

此时p1、p2、p3之间的对比结果都不会是0：

• p1(1,3,3)和p2(1,2,3)：w相同、i相同、j不同，返回3-2=1≠0
• p1和p3(2,2,3)：w相同、i不同，返回1-2=-1≠0
• p2和p3：w相同、i不同，返回1-2=-1≠0
  TreeSet判定这三个都是不同元素，加上p4，四个元素全部被插入。

纠正你的误解 #

HashSet这类基于哈希表的集合才会用equals和hashCode判断元素重复，但TreeSet是基于红黑树的有序集合，它的元素唯一性规则是：

• 如果元素实现Comparable接口，用compareTo方法返回0判定相等
• 如果传入自定义Comparator，就用compare方法返回0判定相等
  此时equals和hashCode的实现不会影响TreeSet的插入逻辑（不过从Java规范来说，建议让equals的结果和比较器的判断一致，避免出现集合逻辑矛盾）。

额外代码问题提示 #

你的pair类里的hashCode方法定义错误，正确的hashCode方法应为无参，且需添加@Override注解：

@Override
public int hashCode(){
    return Objects.hash(i,j,w);
}

这个错误不影响当前TreeSet的问题，但会导致将pair对象放入HashSet这类集合时出现异常。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者luke__skywalkrrr