ArrayList、LinkedList和HashSet、TreeSet以及HashMap、TreeMap是如何实现存储的？

对于ArrayList和LinkedList的存储方式相对简单，默认情况下就是顺序存储，先添加的元素在前面，后添加的元素在后面，不同的是ArrayList底层是通过数组来维护，LinkedList底层是通过链表来维护。这两种方式都可以重复添加相同的元素，根据应用情况不同自行选择。

 

好了，重头戏在下面！

对于HashSet和TreeSet来说，里面的元素是不能重复的，若重复则会覆盖前面的那个元素。而对于HashMap和TreeMap来说，里面存储的是Key-Value对，在所有的键值对中，Key值是不能重复的，但Value值是可以重复的，若重复存储相同的Key值，则会把前面的那个Key-Value对中的Key和Value都覆盖掉。

OK，下面就HashSet、TreeSet和HashMap、TreeMap的存储方式作简单总结。

HashSet的底层是通过HashMap来实现存储的，而TreeSet的底层又是通过TreeMap来实现存储的，而且HashSet和TreeSet中的元素都是以Key值存储的，这也是HashSet和TreeSet的元素不能重复的原因。由此可见，我们只要理解HashMap和TreeMap的存储方式就可以了。

HashMap的存储相对于TreeMap来说要简单，在上一篇文章中已经讲到了，其底层实际上维护的是一个Entry类型的数组table，而具体怎么存储取决于添加元素hashcode值和table的长度决定，例如：String类中重写了hashCode方法，所以我们可以算出hash code值，但对于某些没有重写hashCode方法的类型，则直接调用Object类中的hashCode方法，然而这个方法对我们是不透明的，所以不能算出hashcode值，所以排序算法不得而知。这里我认为没必要深究，我们只需知道HashMap中的元素是乱序的即可，尽管这种乱序也是“有序”的。

而TreeMap的排序则透明了许多，与HashMap最大的不同点是：TreeMap底层维护的是一个Entry类型的双向链表，而不是数组，每个Entry类中都定义有key、value、parent、left、right等属性， key、value表示节点中的key-value对，left、right则指向链接到当前节点左右两边的那两个节点，parent表示最后加入链表的那个节点的父节点，只是起过渡的作用。

下面分两种情况来讨论添加元素的具体操作：

第一种是添加的Key值类型是Java已有的类型

我们知道TreeMap的底层代码是根据Key-Value对中的Key值来排序的，这种情况Coder可以自行定义比较器，当然也可以用TreeMap中默认的。若是自己定义的比较器，则在生成TreeSet或TreeMap对象的时候将其传入，如：

TreeSet set = new TreeSet(new MyComparator());

 

第二种是添加的Key值类型不是Java已有类型，而是Coder自定义的类型

对于Coder自己定义的类型(如用户定义一个Person类)，若想将其对象添加到TreeSet或TreeMap中，或是将其对象作为Key值添加到TreeMap中。Coder就必须定义自己的比较器，至少有两种方式可以定义该比较器，但无论哪一种都必须确定比较器要比较的对象，Coder可以用Person类中的某个属性作为比较器比较的对象，即以该属性来排序。

第一种方式：第一种情况一样，单独定义一个MyComparator类，不再赘述；第二种方式：模仿Java底层默认比较器的方式，即让要添加的Person类实现Comparable接口，并在Person类中实现compareTo方法，这样TreeMap中的put方法就可以调用Person中的compareTo方法了，从而实现比较器。

可能有人会问，TreeMap不是以Key值来排序吗？你这里的Key值就是Person对象啊，那不是应该以Person对象来排序吗？怎么可以以Person对象中的属性来排序呢？问题的答案是：我们的比较器确实是以Person对象为参数传进去的，但比较器内部的比较算法我们可以用Person对象的属性来完成。

感觉说的有点乱，大家多多包涵！下面给出测试代码，以Person类中的score属性排序，希望大家提宝贵意见！

public class TreeSetTest2
{
       public static void main(String[] args)
       {
              TreeMap map = new TreeMap();
             
              Person p1 = new Person(10, "zhangsan");
              Person p2 = new Person(20, "lisi");
              Person p3 = new Person(50, "zhangsan");
              Person p4 = new Person(40, "wangwu");
             
              map.put(p1, "第四名");
              map.put(p2, "第三名");
              map.put(p3, "第一名");
              map.put(p4, "第二名");
             
              Set> set = map.entrySet();
              //打印map中的内容
              for(Iterator> iter = set.iterator(); iter.hasNext(); )
              {
                     Entry entry = iter.next();
                     System.out.println(entry.getKey().name + ":" + entry.getKey().score + "分--" + entry.getValue());
              }
       }
}
 
//自定义的类
class Person implements Comparable
{
       int score;
       String name;
      
       public Person(int score, String name)
       {
              this.score = score;
              this.name = name;
       }
      
       public static int compare(int x, int y) {
        return (x < y) ? -1 : ((x == y) ? 0 :1);
    }
      
       @Override
       public int compareTo(Person o)
       {
              return compare(this.score, o.score);
       }
}