黑马程序员——集合的特殊功能之TreeSet集合如何保证元素的唯一及排序的

------Java培训、Android培训、iOS培训、.Net培训、期待与您交流！ -------

TreeSet集合储存的元素特点是唯一和自动排序，它是如何实现的呢？

class TreeSet implements Set {
	private transient NavigableMap m;
	
	public TreeSet() {
		 this(new TreeMap());		
	}
	//无参构造执行了new TreeMap,其实是NavigableMap m = new TreeMap
	//相当于对m进行了初始化，其实这里是多态！
	
	public boolean add(E e) {
        return m.put(e, PRESENT)==null;
    }
}

1.查看add方法

	public boolean add(E e) {
        return m.put(e, PRESENT)==null;
        //这时发现它使用的也是map的put方法
    }

2.查看map
private transient NavigableMap m;
它是TreeSet的一个成员变量，是NavigableMap类型的

3.查看NavigableMap
public interface NavigableMap extends SortedMap
而NavigableMap确是一个接口，而且是继承了SortedMap的接口，向上查看都是接口。
怎么办呢？

4.这时回来查看m.put中的put方法看一下
public interface Map {
V put(K key, V value);
}
发现这是map接口中的方法，没有具体方法语句。这时去查看API

5.查看API发现有一句描述：“基于 TreeMap 的 NavigableSet 实现”。

6.查看TreeMap

	public class TreeMap
	extends AbstractMap		//继承自AbstractMap
	implements NavigableMap, Cloneable, Serializable		//实现了NavigableMap接口

所以最终要看的是TreeMap的put()方法

7.查看TreeMap的put()方法

	public V put(K key, V value) {
        Entry t = root;
        if (t == null) {
            compare(key, key); // type (and possibly null) check

            root = new Entry<>(key, value, null);		//把当前的元素定义为根节点t
            size = 1;
            modCount++;
            return null;
        }
        //由于TreeMap的数据结构是红黑树类型，以上代码就是判断根节点是否存在，如果不存在则造一个根节点。
        
        int cmp;
        Entry parent;
        // split comparator and comparable paths
        Comparator cpr = comparator;
        
        //Comparator是一个比较器，把comparator传过来，而comparator是TreeMap的一个成员变量
        //private final Comparator comparator;
        //public TreeSet(Comparator comparator)
        //带参构造才会有此变量，无参构造没有comparator
        
        if (cpr != null) {		//当无参构造时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();
            Comparable k = (Comparable) key;
            //public interface Comparable
          	//此接口强行对实现它的每个类的对象进行整体排序。这种排序被称为类的自然排序
          	//即此处实际上是把传过来的元素对象，转换成Comparable类型，既是向上转型！            
            
            do {
                parent = t;
                cmp = k.compareTo(t.key);
                //这里是元素调用compareTo()方法与根进行比较compareTo()方法定义在Comparable接口中
                //根据比较结果来决定元素在二叉树（红黑树）中的位置
                //分析到此可以知道，元素的储存方式最终是由元素的compareTo()方法决定的
                //而要使用compareTo()方法，就必须要实现Comparable接口
                
                if (cmp < 0)
                    t = t.left;
                else if (cmp > 0)
                    t = t.right;
                else
                    return t.setValue(value);
            } while (t != null);
        }
        Entry e = new Entry<>(key, value, parent);
        if (cmp < 0)
            parent.left = e;
        else
            parent.right = e;
        fixAfterInsertion(e);
        size++;
        modCount++;
        return null;
    }

8.最终，由分析可知
真正的比较是依赖于元素的compareTo()方法，而这个方法是定义在 Comparable里面的。
所以，你要想重写该方法，就必须是先实现 Comparable接口。这个接口表示的就是自然排序。

9.所以，当用TreeSet储存元素时


如果用的是无参构造，那就是自然排序——元素具备比较性
A：当元素是String类型时
由于String已经实现 Comparable接口并重写了compareTo()方法所以可以保证有序和唯一。
B：当元素是自定义对象时，就需要自己根据条件来实现Comparable接口并重写compareTo()方法

如果是带参构造，那就是比较器排序——集合具备比较性
public TreeSet(Comparator comparator)
带参构造传递的参数是comparator，而comparator是一个接口，实际传递的是实现类。
所以需要手写接口的实现类并重写compare()方法。或直接使用匿名内部类！