集合-TreeSet 源码解析
简介
TreeSet底层是采用TreeMap实现的一种Set,所以它是有序的,同样也是非线程安全的。
源码解析
经过前面我们学习HashSet和LinkedHashSet,基本上已经掌握了Set实现的套路了。
所以,也不废话了,直接上源码:
package java.util; // TreeSet实现了NavigableSet接口,所以它是有序的 public class TreeSet<E> extends AbstractSet<E> implements NavigableSet<E>, Cloneable, java.io.Serializable { // 元素存储在NavigableMap中 // 注意它不一定就是TreeMap private transient NavigableMap<E,Object> m; // 虚拟元素, 用来作为value存储在map中 private static final Object PRESENT = new Object(); // 直接使用传进来的NavigableMap存储元素 // 这里不是深拷贝,如果外面的map有增删元素也会反映到这里 // 而且, 这个方法不是public的, 说明只能给同包使用 TreeSet(NavigableMap<E,Object> m) { this.m = m; } // 使用TreeMap初始化 public TreeSet() { this(new TreeMap<E,Object>()); } // 使用带comparator的TreeMap初始化 public TreeSet(Comparator<? super E> comparator) { this(new TreeMap<>(comparator)); } // 将集合c中的所有元素添加的TreeSet中 public TreeSet(Collection<? extends E> c) { this(); addAll(c); } // 将SortedSet中的所有元素添加到TreeSet中 public TreeSet(SortedSet<E> s) { this(s.comparator()); addAll(s); } // 迭代器 public Iterator<E> iterator() { return m.navigableKeySet().iterator(); } // 逆序迭代器 public Iterator<E> descendingIterator() { return m.descendingKeySet().iterator(); } // 以逆序返回一个新的TreeSet public NavigableSet<E> descendingSet() { return new TreeSet<>(m.descendingMap()); } // 元素个数 public int size() { return m.size(); } // 判断是否为空 public boolean isEmpty() { return m.isEmpty(); } // 判断是否包含某元素 public boolean contains(Object o) { return m.containsKey(o); } // 添加元素, 调用map的put()方法, value为PRESENT public boolean add(E e) { return m.put(e, PRESENT)==null; } // 删除元素 public boolean remove(Object o) { return m.remove(o)==PRESENT; } // 清空所有元素 public void clear() { m.clear(); } // 添加集合c中的所有元素 public boolean addAll(Collection<? extends E> c) { // 满足一定条件时直接调用TreeMap的addAllForTreeSet()方法添加元素 if (m.size()==0 && c.size() > 0 && c instanceof SortedSet && m instanceof TreeMap) { SortedSet<? extends E> set = (SortedSet<? extends E>) c; TreeMap<E,Object> map = (TreeMap<E, Object>) m; Comparator<?> cc = set.comparator(); Comparator<? super E> mc = map.comparator(); if (cc==mc || (cc != null && cc.equals(mc))) { map.addAllForTreeSet(set, PRESENT); return true; } } // 不满足上述条件, 调用父类的addAll()通过遍历的方式一个一个地添加元素 return super.addAll(c); } // 子set(NavigableSet中的方法) public NavigableSet<E> subSet(E fromElement, boolean fromInclusive, E toElement, boolean toInclusive) { return new TreeSet<>(m.subMap(fromElement, fromInclusive, toElement, toInclusive)); } // 头set(NavigableSet中的方法) public NavigableSet<E> headSet(E toElement, boolean inclusive) { return new TreeSet<>(m.headMap(toElement, inclusive)); } // 尾set(NavigableSet中的方法) public NavigableSet<E> tailSet(E fromElement, boolean inclusive) { return new TreeSet<>(m.tailMap(fromElement, inclusive)); } // 子set(SortedSet接口中的方法) public SortedSet<E> subSet(E fromElement, E toElement) { return subSet(fromElement, true, toElement, false); } // 头set(SortedSet接口中的方法) public SortedSet<E> headSet(E toElement) { return headSet(toElement, false); } // 尾set(SortedSet接口中的方法) public SortedSet<E> tailSet(E fromElement) { return tailSet(fromElement, true); } // 比较器 public Comparator<? super E> comparator() { return m.comparator(); } // 返回最小的元素 public E first() { return m.firstKey(); } // 返回最大的元素 public E last() { return m.lastKey(); } // 返回小于e的最大的元素 public E lower(E e) { return m.lowerKey(e); } // 返回小于等于e的最大的元素 public E floor(E e) { return m.floorKey(e); } // 返回大于等于e的最小的元素 public E ceiling(E e) { return m.ceilingKey(e); } // 返回大于e的最小的元素 public E higher(E e) { return m.higherKey(e); } // 弹出最小的元素 public E pollFirst() { Map.Entry<E,?> e = m.pollFirstEntry(); return (e == null) ? null : e.getKey(); } public E pollLast() { Map.Entry<E,?> e = m.pollLastEntry(); return (e == null) ? null : e.getKey(); } // 克隆方法 @SuppressWarnings("unchecked") public Object clone() { TreeSet<E> clone; try { clone = (TreeSet<E>) super.clone(); } catch (CloneNotSupportedException e) { throw new InternalError(e); } clone.m = new TreeMap<>(m); return clone; } // 序列化写出方法 private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s) throws java.io.IOException { // Write out any hidden stuff s.defaultWriteObject(); // Write out Comparator s.writeObject(m.comparator()); // Write out size s.writeInt(m.size()); // Write out all elements in the proper order. for (E e : m.keySet()) s.writeObject(e); } // 序列化写入方法 private void readObject(java.io.ObjectInputStream s) throws java.io.IOException, ClassNotFoundException { // Read in any hidden stuff s.defaultReadObject(); // Read in Comparator @SuppressWarnings("unchecked") Comparator<? super E> c = (Comparator<? super E>) s.readObject(); // Create backing TreeMap TreeMap<E,Object> tm = new TreeMap<>(c); m = tm; // Read in size int size = s.readInt(); tm.readTreeSet(size, s, PRESENT); } // 可分割的迭代器 public Spliterator<E> spliterator() { return TreeMap.keySpliteratorFor(m); } // 序列化id private static final long serialVersionUID = -2479143000061671589L; }
源码比较简单,基本都是调用map相应的方法。
总结
(1)TreeSet底层使用NavigableMap存储元素;
(2)TreeSet是有序的;
(3)TreeSet是非线程安全的;
(4)TreeSet实现了NavigableSet接口,而NavigableSet继承自SortedSet接口;
(5)TreeSet实现了SortedSet接口;(彤哥年轻的时候面试被问过TreeSet和SortedSet的区别^^)
问题
(1)TreeSet真的是使用TreeMap来存储元素的吗?
(2)TreeSet是有序的吗?
(3)TreeSet和LinkedHashSet有何不同?
(4)通过之前的学习,我们知道TreeSet和LinkedHashSet都是有序的,那它们有何不同?
LinkedHashSet并没有实现SortedSet接口,它的有序性主要依赖于LinkedHashMap的有序性,所以它的有序性是指按照插入顺序保证的有序性;
而TreeSet实现了SortedSet接口,它的有序性主要依赖于NavigableMap的有序性,而NavigableMap又继承自SortedMap,这个接口的有序性是指按照key的自然排序保证的有序性,而key的自然排序又有两种实现方式,一种是key实现Comparable接口,一种是构造方法传入Comparator比较器。
(5)TreeSet里面真的是使用TreeMap来存储元素的吗?
通过源码分析我们知道TreeSet里面实际上是使用的NavigableMap来存储元素,虽然大部分时候这个map确实是TreeMap,但不是所有时候都是TreeMap。
因为有一个构造方法是TreeSet(NavigableMap<E,Object> m)
,而且这是一个非public方法,通过调用关系我们可以发现这个构造方法都是在自己类中使用的,比如下面这个:
public NavigableSet<E> tailSet(E fromElement, boolean inclusive) { return new TreeSet<>(m.tailMap(fromElement, inclusive)); }
而这个m我们姑且认为它是TreeMap,也就是调用TreeMap的tailMap()方法:
public NavigableMap<K,V> tailMap(K fromKey, boolean inclusive) { return new AscendingSubMap<>(this, false, fromKey, inclusive, true, null, true); }
可以看到,返回的是AscendingSubMap对象,这个类的继承链是怎么样的呢?
可以看到,这个类并没有继承TreeMap,不过通过源码分析也可以看出来这个类是组合了TreeMap,也算和TreeMap有点关系,只是不是继承关系。
所以,TreeSet的底层不完全是使用TreeMap来实现的,更准确地说,应该是NavigableMap。
原文地址:https://www.cnblogs.com/hiramxq/p/12993700.html
- 纠结的paste格式问题(未解决) (r5笔记第26天)
- 由MySQL中的falcon存储引擎引申的八卦杂谈(r5笔记第23天)
- 12.观察者/状态模式
- 数据补丁中需要注意的几个问题(r5笔记第21天)
- 简单对比MySQL和Oracle中的一个sql解析细节 (r5笔记第40天)
- 关于Oracle和MySQL中的无密码登录 (r5笔记第39天)
- 快速定位隐蔽的sql性能问题及调优(r5笔记第38天)
- 关于统计信息过期的性能落差(r5笔记第36天)
- 系统级alias vs Oracle ADR功能(r5笔记第35天)
- 关于收缩数据文件的尝试(r5笔记第34天)
- 搭建dataguard碰到的几个小问题(r5笔记第33天)
- TP-LINK 远程代码执行漏洞 CVE-2017-13772 趣谈
- 执行计划中的COLLECTION ITERATOR PICKLER FETCH导致的性能问题 (r5笔记第49天)
- dataguard switchover的自动化脚本实现 (r5笔记第48天)
- JavaScript 教程
- JavaScript 编辑工具
- JavaScript 与HTML
- JavaScript 与Java
- JavaScript 数据结构
- JavaScript 基本数据类型
- JavaScript 特殊数据类型
- JavaScript 运算符
- JavaScript typeof 运算符
- JavaScript 表达式
- JavaScript 类型转换
- JavaScript 基本语法
- JavaScript 注释
- Javascript 基本处理流程
- Javascript 选择结构
- Javascript if 语句
- Javascript if 语句的嵌套
- Javascript switch 语句
- Javascript 循环结构
- Javascript 循环结构实例
- Javascript 跳转语句
- Javascript 控制语句总结
- Javascript 函数介绍
- Javascript 函数的定义
- Javascript 函数调用
- Javascript 几种特殊的函数
- JavaScript 内置函数简介
- Javascript eval() 函数
- Javascript isFinite() 函数
- Javascript isNaN() 函数
- parseInt() 与 parseFloat()
- escape() 与 unescape()
- Javascript 字符串介绍
- Javascript length属性
- javascript 字符串函数
- Javascript 日期对象简介
- Javascript 日期对象用途
- Date 对象属性和方法
- Javascript 数组是什么
- Javascript 创建数组
- Javascript 数组赋值与取值
- Javascript 数组属性和方法
- C语言入门系列之4.分支结构程序-关系、逻辑运算和if、switch语句
- LeetCode 62. 不同路径
- 在裸机上部署Pulsar集群 顶
- JNI回调Java
- 你的函数有多快?使用 performance 监控前端性能
- spring security 密码过期强制修改密码
- Spring Boot入门系列(十五) SpringBoot开发环境热部署的配置
- idea启用springboot项目热部署
- 【LeetCode每日一题】22. Generate Parentheses
- Apache的三种工作模式
- 一个Activity向另外一个Activity传递值的方法
- 活动被系统回收,临时数据的保存方法
- C语言入门系列之5.循环控制结构程序
- 知晓当前在哪一个活动
- 一键退出程序