Java 如何使用TreeMap时修复java.lang.ClassCastException

TreeMap是Java集合框架中实现NavigableMap接口的类。它将地图的元素存储在树结构中，并提供了一种有效的方式来按排序顺序存储键值对。请注意，在创建TreeMap对象时，必须使用Comparable接口或Comparator接口之一，以便我们可以保持其元素的排序顺序，否则将会遇到java.lang.ClassCastException异常。在本文中，我们将解释如何使用Comparable和Comparator接口来修复TreeMap中的ClassCastException问题。

修复TreeMap中的java.lang.ClassCastException

让我们从一个示例程序开始讨论，该程序将向我们展示TreeMap中的ClassCastException。

示例1

在以下示例中，我们将尝试向TreeMap中添加没有实现Comparable和Comparator接口的自定义类对象，以显示Java编译器抛出java.lang.ClassCastException的情况。

import java.util.*;
public class TrMap {
   String item;
   int price;
   TrMap(int price, String item) {
    // this keyword shows these variables belong to constructor
      this.item = item; 
      this.price = price;
   }
    // method for converting object into string
   public String toString() {
      return "Item: " + item + ", " + "Price: " + price;
   }
   public static void main(String[] args) {
      // Declaring collection TreeMap
     TreeMap<TrMap, Integer> obj = new TreeMap<>();
      // Adding object to the obj map
      obj.put(new TrMap(495, "TShirt"), 1);
      obj.put(new TrMap(660, "Shirt"), 2);
      // printing details obj map
      System.out.println("Elements of the map: " + obj);
   }
}

输出

Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: class TrMap cannot be cast to class java.lang.Comparable (TrMap is in unnamed module of loader 'app'; java.lang.Comparable is in module java.base of loader 'bootstrap')
    at java.base/java.util.TreeMap.compare(TreeMap.java:1569)
    at java.base/java.util.TreeMap.addEntryToEmptyMap(TreeMap.java:776)
    at java.base/java.util.TreeMap.put(TreeMap.java:785)
    at java.base/java.util.TreeMap.put(TreeMap.java:534)
    at TrMap.main(TrMap.java:18)

如何使用Comparable接口修复java.lang.ClassCastException

让我们通过介绍Comparable接口来开始讨论。

Comparable接口

当我们希望按照自然顺序对自定义对象进行排序时，这个接口很有用。例如，它可以按照字典顺序对字符串进行排序，按照数字顺序对数字进行排序。这个接口在’java.lang’包中可用。一般来说，这个包中定义的类和接口默认可供我们使用，因此不需要显式导入这个包。

语法

class nameOfclass implements Comparable<nameOfclass>

这里，class是创建一个类的关键字，而implements是一个关键字，它使得接口提供的功能可用。

compareTo()

Comparable接口只定义了一个名为’CompareTo’的方法，它可以被重写以对对象的集合进行排序。它赋予了比较一个类的对象与其自身的能力。当’this’对象等于传递的对象时，它返回0；当’this’对象大于传递的对象时，它返回一个正值；否则返回一个负值。

语法

compareTo(nameOfclass nameOfobject);

示例2

下面的示例演示了在修复ClassCastException中使用Comparable的示例。

方法

• 创建一个实现Comparable接口的类“TrMap”。在其中，声明两个变量，并定义一个该类的构造函数，它有两个参数“item”和“price”，分别为字符串和双精度。

• 进一步地，我们将使用“toString()”方法将对象的数据转换为字符串。然后，定义“compareTo”方法，并将一个类“TrMap”的对象作为参数，用于比较“this”对象与新创建的对象。

• 现在，在main()方法中，声明一个名为“obj”的TreeMap类的“TrMap”类型的对象，并使用一个名为“put()”的内置方法将对象的详细信息存储到其中。其中，“item”是键，其对应的值为“price”。

• 最后，使用for-each循环中的“keySet()”方法来检索和打印与键相关联的值。

import java.util.*;
import java.lang.*;
public class TrMap implements Comparable<TrMap> {
   String item;
   int price;
   TrMap(String item, int price) {
    // this keyword shows these variables belong to constructor
      this.item = item; 
      this.price = price;
   }
    // method for converting object into string
   public String toString() {
      return "Item: " + item + ", " + "Price: " + price;
   }
   public String getName() {
      return this.item;
   }
   // overriding method
   public int compareTo(TrMap comp) {
      return this.item.compareTo(comp.item);
   }
   public static void main(String[] args) {
      // Declaring collection TreeMap
      TreeMap<String, TrMap> obj = new TreeMap<>();
      // Adding object to the obj map
      TrMap obj1 = new TrMap("TShirt", 495);
      obj.put(obj1.getName(), obj1);
      TrMap obj2 = new TrMap("Shirt", 660);
      obj.put(obj2.getName(), obj2);
      TrMap obj3 = new TrMap("Kurti", 455);
      obj.put(obj3.getName(), obj3);
      // printing details obj map
      System.out.println("Elements of the map: ");
      for (String unKey : obj.keySet()) {
         System.out.println(obj.get(unKey));
      }
   }
}

输出

Elements of the map: 
Item: Kurti, Price: 455
Item: Shirt, Price: 660
Item: TShirt, Price: 495

如何使用Comparator解决java.lang.ClassCastException问题

首先，让我们介绍Comparator接口。

Comparator

顾名思义，它用于比较某些东西。在Java中，Comparator是一个用于对自定义对象进行排序的接口。我们可以在其内置的名为’compare()’的方法中编写自己的逻辑，以对指定对象进行排序。该方法接受两个对象作为参数，然后返回一个整数值。根据这个整数值，Comparator决定哪个对象更大。

语法

class nameOfComparator implements Comparator< TypeOfComparator >() {
    compare( type object1, type object2 ) {
        // logic for comparison
    }
}

示例3

下面的示例演示了在修复ClassCastException时使用Comparator。

方法

• 首先，导入’java.util’包，以便我们可以使用TreeSet。

• 创建一个类’TrMap’。在其中声明两个变量，并定义一个构造函数，该类带有两个参数’string’类型的’item’和整数类型的’price’。

• 接下来，我们将使用’toString()’方法将对象的数据转换为字符串。

• 然后，定义另一个类’Comp’，它实现了Comparator接口，在其中使用’compare()’方法以升序排序TreeMap。

• 在’main()’方法内，通过传递’Comp’类的实例来创建一个TreeMap集合，以便对其进行排序。

• 最后，使用’put()’方法将几个元素存储到TreeMap集合中，然后打印结果。

import java.util.*;
class TrMap {
   String item;
   int price;
   TrMap(int price, String item) {
    // this keyword shows these variables belong to constructor
      this.item = item; 
      this.price = price;
   }
    // method for converting object into string
   public String toString() {
      return "Item: " + item + ", " + "Price: " + price;
   }
   public String getName() {
      return this.item;
   }
}
// use of comparator interface
class Comp implements Comparator<TrMap> {
   // logic to sort
   public int compare(TrMap i, TrMap j) {
      if(i.price > j.price) {
         return 1;
      } else {
         return -1;
      }
   }
}
public class Example2 {
   public static void main(String[] args) {
      // Declaring collection TreeMap
      TreeMap<TrMap, Integer> obj = new TreeMap<>(new Comp());
      // Adding object to the obj map
      obj.put(new TrMap(495, "TShirt"), 1);
      obj.put(new TrMap(660, "Shirt"), 2);
       // printing details obj map
      System.out.println("Elements of the map: " + obj);
   }
}

输出

Elements of the map: {Item: TShirt, Price: 495=1, Item: Shirt, Price: 660=2}

结论

在本文中，我们首先定义了TreeMap类，然后介绍了TreeMap中的ClassCastException。在下一节中，我们讨论了可以帮助解决这个ClassCastException的Comparator和Comparable接口。然后，我们看了三个示例程序，展示了ClassCastException的情况以及如何修复这个异常。