TreeMap和HashMap的元素比较

写在前面的话

2021.04，准备面试和CCF CSP认证的我准备作一套CCF模拟题，而后就有了此篇博客(x
题目：201912-2 回收站报数
题目截图：

第一个想法：读取每一个垃圾的位置，存入TreeSet中，而后依次取出判断是否能够创建回收站和评分（不能够创建回收站，评分为-1）。
这时候就有读者要问了：啊这你为何要使用TreeSet呢？不使用HashSet呢？
我回答：由于输出须要顺序啊，HashSet输出是（没有顺序的）不保证有序的，即有可能出现有序可是程序设计不能依赖于此。
读者：噢，原来如此。
作完题目的我：一看你就是一大段文字不喜欢看(x，题目都没看清（别骂了，我也是🤡），题目最后的输出是须要统计每种得分的个数，不须要有序，用HashSet彻底是足够了。
读者：WTF，一种植物。

可是在我看错题目的解题过程当中（hhh），出现了错误，准确的说是TreeSet的使用错误，这篇博客记录一下错误和过程。

TreeSet compare和contains

错误现象

在上述题目中，笔者使用的是TreeSet进行排序，而后每个依次判断输出，可是最后输出的结果所有都是4，全部的垃圾点都是回收站而且评分都是4，即对于任意一个垃圾，周围8个边界都存在垃圾。

错误代码

这是我进行判断而且计算评分的代码：

public static int score(int x, int y, Set<Point1912> set) {
        if (set.contains(new Point1912(x + 1, y)) && set.contains(new Point1912(x - 1, y)) && set.contains(new Point1912(x, y + 1)) && set.contains(new Point1912(x, y - 1))) {
            int sum = 0;
            sum += (set.contains(new Point1912(x + 1, y + 1)) ? 1 : 0);
            sum += (set.contains(new Point1912(x - 1, y + 1)) ? 1 : 0);
            sum += (set.contains(new Point1912(x + 1, y - 1)) ? 1 : 0);
            sum += (set.contains(new Point1912(x - 1, y - 1)) ? 1 : 0);
            return sum;
        } else {
            return -1;
        }
    }

坐标类

class Point1912 {
    int x = 0;
    int y = 0;
    int seq = 0;
    
    public Point1912(int x, int y) {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }

    public Point1912(int x, int y, int seq) {
        this.x = x;
        this.y = y;
        this.seq = seq;
    }

    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        Point1912 p = (Point1912) obj;
        return x == p.x && y == p.y;
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(x, y);
    }
}

TreeSet代码

TreeSet<Point1912> set1 = new TreeSet<>(((o1, o2) -> o1.seq - o2.seq));

很明显，在判断的代码中任意的set.contains()都返回了true，可是在坐标类中我明确设计了equals和hashCode方法，保证只有坐标相等的时候才能返回true。

调试

查看源码

最终的比较源码，位置在TreeMap.java

final Entry<K,V> getEntryUsingComparator(Object key) {
        @SuppressWarnings("unchecked")
            K k = (K) key;
        Comparator<? super K> cpr = comparator;
        if (cpr != null) {
            Entry<K,V> p = root;
            while (p != null) {
                int cmp = cpr.compare(k, p.key);
                if (cmp < 0)
                    p = p.left;
                else if (cmp > 0)
                    p = p.right;
                else
                    return p;
            }
        }
        return null;
    }

问题就出如今这里了，TreeSet.contains()方法最终在这里进行比较，重点在于该函数使用的是comparator，这个比较器即是TreeMap用于排序的比较器。由于进行判断的元素seq都是默认值，因此判断是否存在的函数要么所有返回false，要么所有返回true，由于我设置seq默认为0，TreeSet中必定存在因此contains全为true。

解决方案

使用HashSet存储坐标，同时使用另外一个ArrayList或者数组存储坐标保证顺序。
下面是HashSet.contains()方法的内容，位置HashMap.java

final Node<K,V> getNode(int hash, Object key) {
        Node<K,V>[] tab; Node<K,V> first, e; int n; K k;
        if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 &&
            (first = tab[(n - 1) & hash]) != null) {
            if (first.hash == hash && // always check first node
                ((k = first.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                return first;
            if ((e = first.next) != null) {
                if (first instanceof TreeNode)
                    return ((TreeNode<K,V>)first).getTreeNode(hash, key);
                do {
                    if (e.hash == hash &&
                        ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                        return e;
                } while ((e = e.next) != null);
            }
        }
        return null;
    }

能够这里即是采用key.equals的方法进行比较，重写equals起了做用。
同时这个first instance of TreeNode 能够看到HashMap中若是同一个桶的元素超过了7个，在Java1.8中就就将链表转换为了红黑树，Node变成了TreeNode。

总结

TreeMap中元素的比较采用的是Comparator，或者是元素实现的Comparable接口；
HashMap中元素的比较即是元素的equals方法。
若是没看错题目，估计也没这茬子事（嘤嘤嘤x.x）

人生此处，绝对乐观