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  • Java解惑之TreeSet是如何去重的

    引言: 最近在处理一个问题,大致是这个样子,从数据库里面取出一个集合,取出来的数据放到一个JavaBean里面。结果得到的集合长度为1.

    TreeSetSet的一个实现,默认实现排序;故TreeSet的泛型类型必须是Comparable或者Comparator。TreeSet基于TreeMap实现。

    TreeSet类图

    实例

    public class Person implements Comparable<Person>{
        private String name;
        private int order;
        public Person(String name , int order){
            this.name = name;
            this.order = order;
        }
        public static void main(String [] args){
            TreeSet<Person> users = new TreeSet<Person>();
            users.add(new Person("Jason Kidd",1));
            users.add(new Person("Kobe Bryant",1));
            users.add(new Person("Jasme Harden",1));
            users.add(new Person("Leborn James",1));
            System.out.println(" size= "users.size());
        }
        // getter and setter
    }
    size= 1
    

    认知被改写

    上面代码的结果应该是4,因为我们没有重写hashCode和equals方法啊,Set的去重逻辑变了吗?

    重写上面的例子:

    public class Person implements Comparable<Person>{
        public static void main(String [] args){
            TreeSet<Person> users = new TreeSet<Person>();
            users.add(new Person("Jason Kidd",1));
            users.add(new Person("Kobe Bryant",2));
            users.add(new Person("Jasme Harden",1));
            users.add(new Person("Leborn James",1));
            System.out.println(" size= "users.size());
        }
        // getter and setter
    }
    size= 2
    

    表面看好像是compareTo方法觉得了去重;为了证实这个猜测,进入下面的代码里面去证实下吧。

    源码分析

    理论依据

     * <p>Note that the ordering maintained by a set (whether or not an explicit
     * comparator is provided) must be <i>consistent with equals</i> if it is to
     * correctly implement the {@code Set} interface.  (See {@code Comparable}
     * or {@code Comparator} for a precise definition of <i>consistent with
     * equals</i>.)  This is so because the {@code Set} interface is defined in
     * terms of the {@code equals} operation, but a {@code TreeSet} instance
     * performs all element comparisons using its {@code compareTo} (or
     * {@code compare}) method, so two elements that are deemed equal by this method
     * are, from the standpoint of the set, equal.  The behavior of a set
     * <i>is</i> well-defined even if its ordering is inconsistent with equals; it
     * just fails to obey the general contract of the {@code Set} interface.
     //翻译
    注意,如果要正确实现 Set 接口,则 set 维护的顺序(无论是否提供了显式比较器)必须与 equals 一致。
    (关于与 equals 一致 的精确定义,请参阅 Comparable 或 Comparator。)这是因为 Set 接口是按照
     equals 操作定义的,但 TreeSet 实例使用它的 compareTo(或 compare)方法对所有元素进行比较
     ,因此从 set 的观点来看,此方法认为相等的两个元素就是相等的。即使 set 的顺序与 equals 不一致,
      其行为也是 定义良好的;它只是违背了 Set 接口的常规协定。
    

    上面提到了TreeSet的equal方法是依据Comparable或者Comparator接口判断的,和前面测试的结果一致。

    源码解读:

    代码流转:

    TreeSet add

    前面提过了,TreeSet是底层是基于TreeMap存储数据的:

    public class TreeSet{
      public TreeSet() {
          this(new TreeMap<E,Object>());
      }
    }
    

    构造TreeSet的时候,并没有检查参数类型必须是Comparable或者Comparator的实现类。

    public class TreeSet{
      private static final Object PRESENT = new Object();
      public boolean add(E e) {
         return m.put(e, PRESENT)==null;
      }
    }
    

    添加元素的操作,实际就是如何给TreeMap增加元素的操作。

    // java.util.TreeMap.java
    public V put(K key, V value) {
      Entry<K,V> t = root;
      if (t == null) {
          compare(key, key); // type (and possibly null) check
          root = new Entry<>(key, value, null);
          size = 1;
          modCount++;
          return null;
      }
      int cmp;
      Entry<K,V> parent;
      // split comparator and comparable paths
      Comparator<? super K> cpr = comparator;
      if (cpr != null) {
          do {
              parent = t;
              cmp = cpr.compare(key, t.key);
              if (cmp < 0)
                  t = t.left;
              else if (cmp > 0)
                  t = t.right;
              else
                  return t.setValue(value);
          } while (t != null);
      }
      else {
          if (key == null)
              throw new NullPointerException();
          @SuppressWarnings("unchecked")
              Comparable<? super K> k = (Comparable<? super K>) key;
          do {
              parent = t;
              cmp = k.compareTo(t.key);
              if (cmp < 0)
                  t = t.left;
              else if (cmp > 0)
                  t = t.right;
              else
                  return t.setValue(value);
          } while (t != null);
      }
      Entry<K,V> e = new Entry<>(key, value, parent);
      if (cmp < 0)
          parent.left = e;
      else
          parent.right = e;
      fixAfterInsertion(e);
      size++;
      modCount++;
      return null;
    }
    final int compare(Object k1, Object k2) {
       return comparator==null ? ((Comparable<? super K>)k1).compareTo((K)k2)
           : comparator.compare((K)k1, (K)k2);
    }
    

    上面一段看起来很长,我们重看其中几句就好了

    • TreeMap内置默认的Comparator比较器,一旦设定,后续所有的比较必须依据此比较器进行;发现不符合比较器方式的,抛出异常。
    • 核心的两个do-while循环,依据比较器结果变量__cmp__,判断是将值插入的觉提位置。一旦__cmp=0__将value放到相同位置。

    相同的key会覆盖,所有前面测试的时候,集合长度不增加,主要因为compareTo方法返回了0.

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/jason0529/p/6604726.html
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