前段时间我去某知名的医疗领域互联网公司面试架构师，殊不知某司在面试架构师级别人才时也需要做笔试题目
因毫无准备当时我一下子有些懵掉了。结果可想而知，本次面试情况不理想。在此整理一下将题目记录一下。
题目与结果
public class Main implements Comparable<Main> {
private int _id;
private int _sort;
public Main(int id, int sort) {
this._id = id;
this._sort = sort;
}
public boolean equals(Object obj) {
if (this == obj) {
return true;
}
if (!(obj instanceof Main)) {
return false;
}
Main o = (Main) obj;
return this._id == o._id;
}
/**
* <p>
* Description:
* </p>
*
* @param o
* @return
* @see java.lang.Comparable#compareTo(java.lang.Object)
*/
@Override
public int compareTo(Main o) {
if (!equals(o)) {
return Integer.valueOf(o._sort).compareTo(this._sort);
}
return 0;
}
public String toString() {
return this._id + ":" + this._sort;
}
public static void main(String[] args) {
TreeSet<Main> set = new TreeSet<Main>();
set.add(new Main(1, 1));
set.add(new Main(2, 2));
set.add(new Main(1, 3));
set.add(new Main(2, 3));
set.add(new Main(1, 4));
Iterator<Main> it = set.iterator();
while (it.hasNext()) {
System.out.println(it.next());
}
}
}
要求根据上面的这段程序代码写出相应的输出结果，正确的结果如下：
2:2 1:1
考察点分析
后面我们再回到题目本身去思考，为什么面试官会出这样一条笔试题目呢？下面是我事后分析的结论
1、考察面试者对Object类的equals()方法的理解
2、考察面试者对Object类的toString()方法的理解
3、考察面试者对TreeSet类内部数据结构的理解
结果分析
接下来我们分析一下为什么是这样一个结果呢？首先我们还是从main方法开始分析
1、创建TreeSet后先添加一个Mai(1,1)实例。调试发现TreeSet内部是使用TreeMap存储
接下来我们再查看TreeMap类的put(K key, V value)方法的内部代码结构
public V put(K key, V value) {
Entry<K,V> t = root;
if (t == null) {
// TBD:
// 5045147: (coll) Adding null to an empty TreeSet should
// throw NullPointerException
//
// compare(key, key); // type check
root = new Entry<K,V>(key, value, null);
size = 1;
modCount++;
return null;
}
int cmp;
Entry<K,V> parent;
// split comparator and comparable paths
Comparator<? super K> cpr = comparator;
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);
}
else {
if (key == null)
throw new NullPointerException();
Comparable<? super K> k = (Comparable<? super K>) key;
do {
parent = t;
cmp = k.compareTo(t.key);
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<K,V>(key, value, parent);
if (cmp < 0)
parent.left = e;
else
parent.right = e;
fixAfterInsertion(e);
size++;
modCount++;
return null;
}
通过调试得出执行set.add(new Main(1, 1));时由于root为空执行的应该是以下代码块
- Entry<K,V> t = root;
- if (t == null) {
- // TBD:
- // 5045147: (coll) Adding null to an empty TreeSet should
- // throw NullPointerException
- //
- // compare(key, key); // type check
- root = new Entry<K,V>(key, value, null);
- size = 1;
- modCount++;
- return null;
- }
2、接下来我们分析执行set.add(new Main(2, 2))代码行的过程，通过调试分析我们会发现由于这个时候比较器comparator还是为空。因此会进入TreeMap的public V put(K key, V value)方法内部的以下代码块
else {
if (key == null)
throw new NullPointerException();
Comparable<? super K> k = (Comparable<? super K>) key;
do {
parent = t;
cmp = k.compareTo(t.key);
if (cmp < 0)
t = t.left;
else if (cmp > 0)
t = t.right;
else
return t.setValue(value);
} while (t != null);
}
通过上面这部分代码我们进一步分析cmp = k.compareTo(t.key);代码行的执行过程，从这里我们可以看出来k==new Main(2, 2)，t.key==new Main(1, 1)，因此代码会执行到public int compareTo(Main o)方法
public int compareTo(Main o) {
if (!equals(o)) {
return Integer.valueOf(o._sort).compareTo(this._sort);
}
return 0;
}
内部首先会执行重写Object类的public boolean equals(Object obj)方法
public boolean equals(Object obj) {
if (this == obj) {
return true;
}
if (!(obj instanceof Main)) {
return false;
}
Main o = (Main) obj;
return this._id == o._id;
}
从上面两段代码我们可以分析出来cmp = k.compareTo(t.key);比较的结果为-1，在此过程中do{}while()仅会执行一次，最终结果cmp<0, Mai(2,2)会作为Main(1,1)的左叶子节点，具体执行的过程如下
do {
parent = t;
cmp = k.compareTo(t.key);
if (cmp < 0)
t = t.left;
} while (t != null);
}
Entry<K,V> e = new Entry<K,V>(key, value, parent);
if (cmp < 0)
parent.left = e;
TreeMap结构图
3、接下来我们分析执行set.add(new Main(1, 3))代码行的过程，因此TreeMap的比较器comparator没有设值，因此执行的代码块如下：
else {
if (key == null)
throw new NullPointerException();
Comparable<? super K> k = (Comparable<? super K>) key;
do {
parent = t;
cmp = k.compareTo(t.key);
if (cmp < 0)
t = t.left;
else if (cmp > 0)
t = t.right;
else
return t.setValue(value);
} while (t != null);
}
在这里我们看一下k.compareTo(t.key);这里的k==new Main(1, 3)，t.key==new Main(1, 1)，因此执行完Main的public int compareTo(Main o)方法后cmp==0。因此new Main(1, 3)由于key重复直接丢弃掉，具体执行的代码块如下：
else
return t.setValue(value);
TreeMap结构图
4、接下来我们分析执行set.add(new Main(2, 3))代码行的过程，通过调试分析关键代码行cmp = k.compareTo(t.key)中k==new Main(2, 3)，t.key==new Main(1, 1)。通过do{}while()代码块new Main(2, 3)会跟TreeMap现有所有节点从根节点进行逐一比较，第一次比较结果为cmp<0，因此new Main(2, 3)接着跟TreeMap中的左子节点new Main(2, 2)进行比较，第二次比较结果为cmp==0。因此new Main(2, 3)由于key重复直接丢弃掉，具体执行过程如下：
else {
if (key == null)
throw new NullPointerException();
Comparable<? super K> k = (Comparable<? super K>) key;
do {
parent = t;
cmp = k.compareTo(t.key);
if (cmp < 0)
t = t.left;
else if (cmp > 0)
t = t.right;
else
return t.setValue(value);
} while (t != null);
}
TreeMap结构图
5、最后我们分析执行set.add(new Main(1, 4))代码行的过程，通过调试分析关键代码行cmp = k.compareTo(t.key)中k==new Main(1, 4)，t.key==new Main(1, 1)。因此第一次k.compareTo(t.key)的结果为cmp = 0，由于存在重复的key直接丢弃new Main(1, 4)。最终的TreeMap结构如下：
TreeMap结构图
最后我们把各个Main的添加顺序调整一下，大家可以猜猜输出的结果又会是怎样的呢？
public static void main(String[] args) {
TreeSet<Main> set = new TreeSet<Main>();
set.add(new Main(2, 2));
set.add(new Main(1, 1));
set.add(new Main(1, 3));
set.add(new Main(2, 3));
set.add(new Main(1, 4));
Iterator<Main> it = set.iterator();
while (it.hasNext()) {
System.out.println(it.next());
}
}
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