removeAll方法在集合中的非直觉行为

Question

我在处理单个Comparators时发现了AbstractSets的removeAll方法的这种奇怪行为。

根据比较集合的大小，使用不同的比较器。

它实际上是在API中记录的，但我仍然看不出背后的原因

这是代码：

import java.util.Comparator;
import java.util.Set;
import java.util.Stack;
import java.util.TreeSet;
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // Any comparator. For this example, the length of a string is compared
        Set<String> set = new TreeSet<String>(new Comparator<String>() {
                @Override
                public int compare(String o1, String o2) {
                        return o1.length() - o2.length();
                }
        });
        set.add("a");
        set.add("aa");
        set.add("aaa");
        set.add("aaaa");
        System.out.println(set); // output: [a, aa, aaa, aaaa]
        Stack<String> stack = new Stack<String>();
        stack.push("b");
        stack.push("bb");
        stack.push("bbb");
        stack.push("bbbb");
        set.removeAll(stack); // NO ITEMS ARE REMOVED from the set
        System.out.println(set); // output: [a, aa, aaa, aaaa]
        // Now let's see what happens if I remove an object from the stack
        stack.pop();
        set.removeAll(stack); // ALL ITEMS from the stack are removed from the
                                                        // set
        System.out.println(set); // output: [aaaa]
        /* Reason for this strange behaviour: Depending on the size of the
         * passed Collection, TreeSet uses either the remove() function of
         * itself, or from the Collection object that was passed. While the
         * remove() method of the TreeSet uses the comparator to determine
         * equality, the remove() method of the passed usually determines
         * equality by calling equals() on its objects.
         */
    }
}

这是JavaDoc。

Answer 1

您基本上已经创建了未定义的行为，因为您的集合具有不同的相等标准。以任何方式组合集合都只能在集合相同的情况下工作。你基本上违反了A.equals(B)必须产生与B.equals(A)相同的结果的约定。

可比较：强烈建议（尽管不是必需的）自然排序与equals一致。这是因为没有显式比较器的排序集（和排序映射）在与自然排序与等于不一致的元素（或键）一起使用时表现得"奇怪"。特别是，这样的排序集（或排序映射）违反了集合（或映射）的一般约定，该约定是根据equals方法定义的。

Answer 2

如果你问他们为什么选择这样实现：

这可能是出于性能原因。考虑具有两个TreeSets，一个包含m元素，另一个包含n元素。现在考虑从具有n元素的元素中移除具有m元素的元素的所有元素。如果我们坚持遍历传入的集合并调用remove，如果m比n大得多，这将比遍历当前集合并检查其是否存在（O(m log n) > O(n log m)）慢得多。比较大小可以防止这种情况发生。

这不是一个完美的系统——如果你把Stack传递给TreeSet，那么通过TreeSet迭代总是比通过Stack（O(m n) > O(m log n)）迭代更糟糕的想法，但它将遵循与上述相同的规则。尽管考虑所有允许类型的组合会有点麻烦。

如果您问代码为什么会这样做：

这是removeAll:的代码

public boolean removeAll(Collection<?> c) {
    boolean modified = false;
    if (size() > c.size()) {
        for (Iterator<?> i = c.iterator(); i.hasNext(); )
            modified |= remove(i.next());
    } else {
        for (Iterator<?> i = iterator(); i.hasNext(); ) {
            if (c.contains(i.next())) {
                i.remove();
                modified = true;
            }
        }
    }
    return modified;
}

因此，当Stack具有比TreeSet更多或相同数量的元素时（发生在第一种情况下），removeAll将遍历TreeSet并移除Stack中包含的每个元素。由于Stack使用默认的String比较，因此不会有任何字符串匹配，也不会删除任何内容。

当Stack的元素较少时（发生在第二种情况下），removeAll将遍历Stack，并对每个元素的TreeSet调用remove，这将使用您的Comparator，从而删除所有长度匹配的元素，只留下长度为4的元素，对应于弹出的元素。