面试题：Java TreeMap自定义比较器在复杂对象场景下的应用

Question

假设有一个Java类，类中包含多个属性（如姓名、年龄、成绩），现在要在TreeMap中存储该类对象，要求先按年龄升序排序，如果年龄相同则按成绩降序排序。请实现这个自定义比较器，并说明在TreeMap中使用该比较器的注意事项。

Answer 1

自定义比较器实现

import java.util.Comparator;

class Student {
    private String name;
    private int age;
    private int score;

    public Student(String name, int age, int score) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.score = score;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public int getScore() {
        return score;
    }
}

class StudentComparator implements Comparator<Student> {
    @Override
    public int compare(Student s1, Student s2) {
        if (s1.getAge() != s2.getAge()) {
            return s1.getAge() - s2.getAge();
        } else {
            return s2.getScore() - s1.getScore();
        }
    }
}

在TreeMap中使用该比较器的注意事项

1. 唯一性：TreeMap基于红黑树实现，要求键对象必须是唯一的。当使用自定义对象作为键时，依据比较器的逻辑，若两个对象比较结果为0，TreeMap会认为它们是相同的键，后插入的对象会覆盖先插入的对象。
2. 非空性：TreeMap的键不能为null。若尝试插入null键，会抛出NullPointerException。所以在使用自定义对象作为键时，要确保对象不会为null。
3. 一致性：比较器的实现逻辑应保持一致。即对于任意的a、b和c，如果compare(a, b) == 0且compare(b, c) == 0，那么compare(a, c) == 0；如果compare(a, b) < 0且compare(b, c) < 0，那么compare(a, c) < 0。否则在TreeMap的一些操作（如查找、删除等）中可能会出现意外结果。