JavaEE 學生成績管理：TreeSet + Comparator 實現按成績排序並按學號輸出

題目需求

1. 學生屬性：學號、姓名、性別、成績。 2. 生成 30 筆測試資料（學號 20070301~20070330，成績 60-100 隨機）。 3. 使用 TreeSet 自動排序：成績升序，成績相同則學號升序。 4. 迭代輸出所有學生資訊。

核心代碼實現

package com.package1;

import java.util.*;

public class StuScore {
    public static void main(String[] args) {
        // 1. 定義比較器：成績升序 → 學號升序
        Comparator<Student> comparator = (s1, s2) -> {
            int gradeDiff = Integer.compare(s1.grade, s2.grade);
            if (gradeDiff != 0) return gradeDiff;
            return Integer.compare(s1.num, s2.num);
        };

        // 2. TreeSet 自動去重 + 排序
        TreeSet<Student> ts = new TreeSet<>(comparator);

        // 3. 生成測試資料
        for (int i = 20070301, j = 1; i <= 20070330; i++, j++) {
            int grade = 60 + (int)(Math.random() * 41); // 60-100
            ts.add(new Student(i, "同學" + j, "男", grade));
        }

        // 4. 迭代輸出
        for (Student s : ts) {
            System.out.printf("學號：%d 姓名：%s 性別：%s 成績：%d%n", s.num, s.name, s.sex, s.grade);
        }
    }
}

// 學生實體類
class Student {
    int num;       // 學號
    int grade;     // 成績
    String name;   // 姓名
    String sex;    // 性別

    public Student(int num, String name, String sex, int grade) {
        this.num = num; this.name = name; this.sex = sex; this.grade = grade;
    }
}

關鍵點解析

執行結果範例（部分）

學號：20070307 姓名：同學7 性別：男 成績：62
學號：20070314 姓名：同學14 性別：男 成績：68
學號：20070324 姓名：同學24 性別：男 成績：68
學號：20070305 姓名：同學5 性別：男 成績：70
...
學號：20070302 姓名：同學2 性別：男 成績：98

成績 68 有兩位同學，按學號 20070314 < 20070324 排序，符合要求。

常見錯誤避坑

• ❌ 比較器只比成績：`return s1.grade - s2.grade;` → 成績相同視為重複，`TreeSet` 僅保留一筆，資料丟失。
• ❌ 使用 `HashSet` + 後排序：失去 `TreeSet` 自動維護有序集合的優勢，代碼冗餘。
• ❌ `Integer.compare` 寫成 `s1.grade - s2.grade`：整數溢位風險（雖本題範圍安全，但習慣不好）。
• ✅ 實作 `Comparable` 於實體類：若自然順序即為成績/學號，可省去外部比較器，但靈活性較低。

總結

TreeSet + Comparator 是處理「去重+多鍵排序」的利器。核心在於比較器必須包含唯一業務鍵，確保業務語義上的不重複邏輯與排序邏輯一致。Java 8 Lambda 寫法更簡潔，建議作為首選。