TreeMap与TreeSet的源码分析
1、TreeMap源码
1、属性部分:
private final Comparator<? super K> comparator;//比较器 private transient Entry<K,V> root;//根节点 private transient int size = 0;//大小 private transient int modCount = 0;//结构修改次数 定义一个静态内部对象用以存储:
static final class Entry<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
K key;
V value;
Entry<K,V> left;
Entry<K,V> right;
Entry<K,V> parent;
boolean color = BLACK;
...
重写了equals、hashCode、toString方法等
2、构造器部分:
public TreeMap() {//无参构造
comparator = null;
} public TreeMap(Comparator<? super K> comparator) {//带比较器构造
this.comparator = comparator;
} public TreeMap(Map<? extends K, ? extends V> m)
public TreeMap(SortedMap<K, ? extends V> m)
3、put方法:
public V put(K key, V value) {
Entry<K,V> t = root;
//如果根节点为空,设置该元素为根节点;
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;//comparator来自哪?构造器中;
//如果传入对象自带比较器:
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);
}
//无自带比较器,使用默认的比较机制:
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);//注意key是实现比较器的对象
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;
}
注意:
<1>:首先,如果想往TreeMap中存放Entry<K,V>,那么其K必须是实现compareTo方法的,那么K所对应的类需要implements comparable接口。当然常用类中已经重写了这个方法,所以我们可以直接使用:TreeMap.put(int a,String b)等;
<2>:TreeMap是基于红黑树的数据结构,TreeMap中判断新入元素的存储位置时,只需要通过compareTo方法判断两个对象的Key是否相同:相同,则更新Value,返回旧值Value;不同,则插在左或右子节点上,不同于HashMap通过Key的hashCode判断存储位置,所以即使在TreeMap中没有hashCode和equals方法的重写,对于put也没有影响。
<3>:put入新节点后,TreeMap需要调整整个红黑树的结构。后续学习......;
2、TreeSet的add源码
public boolean add(E e) { return m.put(e, PRESENT)==null; }
看到add只需要接收一个参数e,m是一个 private transient NavigableMap<E,Object> m; ,接口,其实现类是TreeMap,因此知道,TreeSet的add通过调用TreeMap的put方法实现添加节点操作,但是由于add只接收一个形参e,故TreeSet生成了一个PRESENT以构成<K,V>的形式,PRESENT是 private static final Object PRESENT = new Object(); 完全是用来凑得嘛。
但是一定要注意:TreeMap的put中当通过comparedTo判断两个节点的Key相等时,会更新Value。而TreeSet的Value并没有什么作用,故可Key还是原来的Key,并没有发生改变。
总结:如果要插入新元素到TreeMap或TreeSet中:
1、TreeMap中若newKey.compareTo(oldkey)返回值是0,那么Key不变,更新Value的值为newValue,返回oldValue。
2、TreeSet中,简单可以理解为不更新(因为我们只用Key)。
实例:
public class C1 implements Comparable {
String attr1="attr";
static int attr2=2;//注意static
public C1(String attr1,int attr2){
this.attr1=attr1;
this.attr2=attr2;
}
public String getAttr1() {
return attr1;
}
public void setAttr1(String attr1) {
this.attr1 = attr1;
}
public int getAttr2() {
return attr2;
}
public void setAttr2(int attr2) {
this.attr2 = attr2;
} @Override
public int compareTo(Object that) {
// return ((C1)that).attr2-((C1)this).getAttr2();
return 0;
}
public String toString(){return "attr1="+attr1+",attr2="+attr2+";";}
public boolean equals(Object that){
return attr1==((C1)that).getAttr1();
}
public int hashCode(){return attr2;} public static void main(String[] args) {
Set set=new TreeSet(); C1 c1=new C1("sttr",4);
set.add(c1); C1 c2=new C1("sttr",5);
set.add(c2); set.add(new C1("sttr",5)); set.add(new C1("sttr",3));
set.add(new C1("sttr2",2)); System.out.println(set);
}
}
[attr1=sttr,attr2=2;]
//为什么是2?注意attr2是static的,最后一个new C1(..)会改变该所有对象的attr2值。TreeSet没有不会更新Key(就是这个对象new C1(..))
结果1
[attr1=sttr,attr2=4;]
//正常,没有更新
结果2
//compareTo第一行,attr2不带static
[attr1=sttr,attr2=5;, attr1=sttr,attr2=4;, attr1=sttr,attr2=3;, attr1=sttr2,attr2=2;]
结果3
//compareTo第一行,attr2带static [attr1=sttr,attr2=2;]
结果4
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