不区分大小写的比较器破坏了我的TreeMap。

Question

我在我的TreeMap中使用的一个Comparator破坏了我想要的TreeMap行为。请看以下代码：

TreeMap<String, String> treeMap = new TreeMap<>(new Comparator<String>() {
    public int compare(String o1, String o2) {
        return o1.toLowerCase().compareTo(o2.toLowerCase());
    }
});
treeMap.put("abc", "Element1");
treeMap.put("ABC", "Element2");

我认为我做的是创建了一个按键排序且不区分大小写的地图。这两个不同的元素具有非等键(abc和ABC)，它们的比较将返回0。我期望只是两个元素的随机排序。然而，命令是：

System.out.println("treeMap: " + treeMap);

导致：

treeMap: {abc=Element2}

关键字abc已被重新赋值为Element2的值！

有人能解释一下这是怎么发生的，以及是否是TreeMap的有效文档行为吗？

- javaxian

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Comparator 是一个全序。对于 "abc" 和 "ABC" 在你的映射中是什么意思呢？哪个先出现？ - Reinstate Monica

你已经获得了预期的（尽管意料之外的）结果；你的比较器是不区分大小写的，你的映射使用了这个比较器 - 因此，在键方面，它也是不区分大小写的。你刚刚想出了如何创建一个不区分大小写的映射 - 表扬你，但我在这里看不到任何“令人震惊”或“非法”的事情...它正在做你告诉它要做的事情。 - user719662

相关：Java TreeMap自定义比较器的奇怪行为 - David Rawson

Answer 1

这是因为TreeMap认为如果a.compareTo(b) == 0，则这两个元素相等。在 TreeMap的JavaDoc 中有记录（强调是我的）：

请注意，由树映射（如任何排序映射一样）维护的排序，无论是否提供了显式比较器，都必须与equals一致，如果这个排序映射要正确实现Map接口。 （有关一致性的精确定义，请参见Comparable或Comparator。）这是因为Map接口是根据equals操作定义的，但是排序映射使用其compareTo（或compare）方法执行所有键比较，因此从排序映射的角度来看，被视为相等的两个键是相等的。

您的比较器与equals不一致。

如果要保留不相等但忽略大小写的元素，则将第二级检查插入到比较器中，以使用区分大小写的排序：

    public int compare(String o1, String o2) {
        int cmp = o1.compareToIgnoreCase(o2);
        if (cmp != 0) return cmp;

        return o1.compareTo(o2);
    }

- Andy Turner

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{btsdaf} - javaxian

{btsdaf} - JAB

@JAB: 我不确定我同意。只要你遵守其接口的保证，TreeMap 类符合 Map 接口的保证！它的文档清楚地说明比较器必须与 equals 一致。同样，如果equals和hashCode不一致，任何 HashMap 都会表现不良，您是否也认为这“不太好”？我的观点是：契约双方都需要遵守。 - wchargin

{btsdaf} - Andy Turner

{btsdaf} - corsiKa

@LordFarquaad 我的意思是，编译器无法自动强制实施一致性，这并不好。编译器要做到这一点是非常困难的，但我敢打赌，这样的强制执行在多年来肯定能够节省很多压力和痛苦。 - Andy Turner

Answer 2

您传递给 TreeMap 的 Comparator 不仅决定了 Map 内部键的顺序，还决定了两个键是否被视为相同（当 compare() 返回 0 时它们被视为相同）。

因此，在您的 TreeMap 中，"abc" 和 "ABC" 被认为是相同的键。 Map 不允许有相同的键，因此第二个值 Element2 覆盖了第一个值 Element1。

- Eran

Answer 3

您需要确保该地图元素的相等性与比较器一致。引用自类注释：

请注意，树形地图维护的排序（与任何排序的地图一样，无论是否提供显式比较器）必须与等于号一致，如果要正确实现接口，则必须保持一致。

- michid

Answer 4

这个被接受的答案在技术上是正确的，但忽略了问题的惯用解决方案。

你应该使用提供的静态String.CASE_INSENSITIVE_ORDER比较器，或者至少在自己的比较器中使用String.compareToIgnoreCase()来考虑.equal()的情况。

对于区域敏感的比较，你应该使用java.text.Collator中的某些内容。

- user177800

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开发人员应该使用现有的比较器或专用于比较的方法，而不是昂贵的“转换为小写字母”的反模式。但这并不能解决问题。你仍然需要一个两步比较器。Java 8的解决方案是String.CASE_INSENSITIVE_ORDER.thenComparing(Comparator.naturalOrder())。 - Holger

@AndyTurner，你说得非常对，使用内置比较器（或者在这种情况下使用Collator)是比编写自己的比较器更好的选择。然而，在我的生产代码中，我使用表示顺序整数字段来比较对象，而这些字段在某些情况下具有相同的值。我不想让我的示例过于复杂，所以我选择了一个不区分大小写的字符串比较器。 - javaxian