有效地搜索可比较对象的Java集合

我有一个Java 8应用程序，它有一个任意的

映射

，其中T扩展了

可比的

最简单的示例使用整数：

Map<Integer,String> numbers = new HashMap<>(4);
numbers.put(10,"value10");
numbers.put(20,"value20");
numbers.put(30,"value30");
numbers.put(40,"value40");

Map number=新的HashMap（4）；
数字。投入（10，“价值10”）；
数字。投入（20，“价值20”）；
数字。投入（30，“价值30”）；
数字。投入（40，“价值40”）；

我想在这个映射中搜索接近任意输入值的键，向上取整，除非不存在更大的键，然后向下取整。例如：

• input-5返回键10（四舍五入到大于input的最小键）
• 输入8返回键10（四舍五入到大于输入的最小键）
• 输入10返回键10（精确匹配）
• 输入11返回键20（四舍五入到大于输入的最小键）
• 输入40返回键40（精确匹配）
• 输入100返回键40（向下舍入，不存在大于10的键）

我有一个工作的实现，它天真地循环所有键，进行所有必要的比较，并根据这些标准返回最佳匹配键。我的应用程序需要经常检查同一个映射中的不同值，因此这种简单的查找可能会成为瓶颈。如中所示，我相信排序树映射可能会显著增加查找时间，但是如果没有一些指导，这个类对我来说有点太复杂了

• 我可以使用树映射的哪些方法来实现此查找
• 下面的algorhitm如何利用树形图被排序的优势来简化
• 如果不是TreeMap，那么另一种数据结构是否更适合这种情况

这是一个幼稚（但有效）的实现。集合实际上是地图的键集：

private T getBestMatchingKeyForValue(Collection<T> keys, T value)
{
    T bestMatchingKeySoFar = null;

    for (T keyToCheck : keys)
    {
        if (bestMatchingKeySoFar == null)
        {
            bestMatchingKeySoFar = keyToCheck;
        }
        else
        {
            int valueComparedToBestMatching = value.compareTo(bestMatchingKeySoFar);
            int valueComparedToKeyToCheck = value.compareTo(keyToCheck);
            int partitionTocheckComparedToBestMatching = keyToCheck.compareTo(bestMatchingKeySoFar);

            int signValueComparedToBestMatching = Integer.signum(valueComparedToBestMatching);
            int signValueComparedToKeyToCheck = Integer.signum(valueComparedToKeyToCheck);
            int signKeyToCheckComparedToBestMatching = Integer.signum(partitionTocheckComparedToBestMatching);

            if (signValueComparedToBestMatching == signValueComparedToKeyToCheck)
            {
                if (signValueComparedToBestMatching == signKeyToCheckComparedToBestMatching)
                {
                    bestMatchingKeySoFar = keyToCheck;
                }
            }
            else if (valueComparedToKeyToCheck == 0)
            {
                bestMatchingKeySoFar = keyToCheck;
            }
            else if (valueComparedToBestMatching != 0)
            {
                if ((this.preferUpperBound && partitionTocheckComparedToBestMatching > 0)
                        || (!this.preferUpperBound && partitionTocheckComparedToBestMatching < 0))
                {
                    bestMatchingKeySoFar = keyToCheck;
                }
            }
        }
    }

    return bestMatchingKeySoFar;
}

private T getBestMatchingKeyForValue（集合键，T值）
{
T bestMatchingKeySoFar=null；
用于（T键检查：键）
{
if（bestMatchingKeySoFar==null）
{
bestMatchingKeySoFar=keyToCheck；
}
其他的
{
int-valueComparedToBestMatching=value.compareTo（最佳匹配键OFAR）；
int-valueComparedToKeyToCheck=value.compareTo（keyToCheck）；
int partitionTocheckComparedToBestMatching=keyToCheck.compareTo（最佳匹配keysofar）；
int-signValueComparedToBestMatching=Integer.signum（valueComparedToBestMatching）；
int-signValueComparedToKeyToCheck=Integer.signum（valueComparedToKeyToCheck）；
int signkey tocheckcomparedtobestmatching=Integer.signum（分区tocheckcomparedtobestmatching）；
如果（SignValueComparedTobesMatching==signValueComparedToKeyToCheck）
{
if（SignValueComparedToBestMatch==SignKeyToCheckComparedToBestMatch）
{
bestMatchingKeySoFar=keyToCheck；
}
}
else if（ValueComparedTokeyTokeCheck==0）
{
bestMatchingKeySoFar=keyToCheck；
}
else if（ValueComparedTobestMatch！=0）
{
if（（this.preferUpperBound&&partitionTocheckComparedToBestMatching>0）
||（！this.preferUpperBound&&partitiontocheckComparedToBestMatch<0））
{
bestMatchingKeySoFar=keyToCheck；
}
}
}
}
返回最佳匹配键OFAR；
}

TreeMap

的地板和天花板方法完全符合您的要求：

TreeMap<K, V> map = ...
K search = ...
K closest = map.ceilingKey(search);
if (closest == null) {
    closest = map.floorKey(search);
}

TreeMap映射=。。。
K搜索=。。。
K最近=map.ceilingKey（搜索）；
if（最接近==null）{
最近=地图楼层（搜索）；
}

TreeMap

的地板和天花板方法完全符合您的要求：

TreeMap<K, V> map = ...
K search = ...
K closest = map.ceilingKey(search);
if (closest == null) {
    closest = map.floorKey(search);
}

TreeMap映射=。。。
K搜索=。。。
K最近=map.ceilingKey（搜索）；
if（最接近==null）{
最近=地图楼层（搜索）；
}

我假设已经实现可比较（例如枚举、整数和字符串）的类在树映射中插入和排序时使用该排序，这是否正确？我如何才能偏离这种逻辑（例如，让一个枚举按名称而不是顺序按字母顺序排序？@user1884155查看树映射文档。它告诉你，假设已经实现可比较的类（例如枚举、整数和字符串）在树映射中插入和排序时使用该排序，我的假设是否正确？我如何才能偏离这种逻辑（例如，让一个枚举按名称而不是顺序按字母顺序排序？@user1884155查看树映射文档。它告诉你你看了吗？@DavidConrad实际上为我看了NavigableMap（见接受答案使用的方法）和SortedMap文档中的相关部分。你看了吗？@DavidConrad实际上为我看了NavigableMap（见接受答案使用的方法）和SortedMap文档中的相关部分。