treemap遍历原理

TreeMap原理实现及常用方法

2021-02-05 23:08:47

TreeMap继承了NavigableMap接口，NavigableMap接口继承了SortedMap接口，可支持一系列的导航定位以及导航操作的方法，当然只是提供了接口，需要TreeMap自己去实现； TreeMap实现了Cloneable接口，可被克隆，实现了...

一. TreeMap概述 
 
 TreeMap存储K-V键值对，通过红黑树（R-B tree）实现；
 TreeMap继承了NavigableMap接口，NavigableMap接口继承了SortedMap接口，可支持一系列的导航定位以及导航操作的方法，当然只是提供了接口，需要TreeMap自己去实现；
 TreeMap实现了Cloneable接口，可被克隆，实现了Serializable接口，可序列化；
 TreeMap因为是通过红黑树实现，红黑树结构天然支持排序，默认情况下通过Key值的自然顺序进行排序； 
 
二. 红黑树回顾 
因为TreeMap的存储结构是红黑树，我们回顾一下红黑树的特点以及基本操作，红黑树的原理可参考关于红黑树(R-B tree)原理，看这篇如何。下图为典型的红黑树：
 
 红黑树规则特点： 
 
 节点分为红色或者黑色；
 根节点必为黑色；
 叶子节点都为黑色，且为null；
 连接红色节点的两个子节点都为黑色（红黑树不会出现相邻的红色节点）；
 从任意节点出发，到其每个叶子节点的路径中包含相同数量的黑色节点；
 新加入到红黑树的节点为红色节点； 
 
红黑树自平衡基本操作： 
 
 变色：在不违反上述红黑树规则特点情况下，将红黑树某个node节点颜色由红变黑，或者由黑变红；
 左旋：逆时针旋转两个节点，让一个节点被其右子节点取代，而该节点成为右子节点的左子节点
 右旋：顺时针旋转两个节点，让一个节点被其左子节点取代，而该节点成为左子节点的右子节点 
 
三. TreeMap构造 
我们先看一下TreeMap中主要的成员变量 
/**
 * 我们前面提到TreeMap是可以自动排序的，默认情况下comparator为null，这个时候按照key的自然顺序进行排
 * 序，然而并不是所有情况下都可以直接使用key的自然顺序，有时候我们想让Map的自动排序按照我们自己的规则，
 * 这个时候你就需要传递Comparator的实现类
 */
private final Comparator<? super K> comparator;

/**
 * TreeMap的存储结构既然是红黑树，那么必然会有唯一的根节点。
 */
private transient Entry<K,V> root;

/**
 * Map中key-val对的数量，也即是红黑树中节点Entry的数量
 */
private transient int size = 0;

/**
 * 红黑树结构的调整次数
 */
private transient int modCount = 0;
上面的主要成员变量根节点root是Entry类的实体，我们来看一下Entry类的源码

static final class Entry<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
    //key,val是存储的原始数据
    K key;
    V value;
    //定义了节点的左孩子
    Entry<K,V> left;
    //定义了节点的右孩子
    Entry<K,V> right;
    //通过该节点可以反过来往上找到自己的父亲
    Entry<K,V> parent;
    //默认情况下为黑色节点，可调整
    boolean color = BLACK;

    /**
     * 构造器
     */
    Entry(K key, V value, Entry<K,V> parent) {
        this.key = key;
        this.value = value;
        this.parent = parent;
    }//需要获取资料的朋友请加Q君样：290194256*

    /**
     * 获取节点的key值
     */
    public K getKey() {return key;}

    /**
     * 获取节点的value值
     */
    public V getValue() {return value;}

    /**
     * 用新值替换当前值，并返回当前值
     */
    public V setValue(V value) {
        V oldValue = this.value;
        this.value = value;
        return oldValue;
    }

    public boolean equals(Object o) {
        if (!(o instanceof Map.Entry))
            return false;
        Map.Entry<?,?> e = (Map.Entry<?,?>)o;
        return valEquals(key,e.getKey()) && valEquals(value,e.getValue());
    }

    public int hashCode() {
        int keyHash = (key==null ? 0 : key.hashCode());
        int valueHash = (value==null ? 0 : value.hashCode());
        return keyHash ^ valueHash;
    }

    public String toString() {
        return key + "=" + value;
    }
}
 
Entry静态内部类实现了Map的内部接口Entry，提供了红黑树存储结构的java实现，通过left属性可以建立左子树，通过right属性可以建立右子树，通过parent可以往上找到父节点。 
大体的实现结构图如下：
 
 TreeMap构造函数： 
//默认构造函数，按照key的自然顺序排列
public TreeMap() {comparator = null;}
//传递Comparator具体实现，按照该实现规则进行排序
public TreeMap(Comparator<? super K> comparator) {this.comparator = comparator;}
//传递一个map实体构建TreeMap,按照默认规则排序
public TreeMap(Map<? extends K, ? extends V> m) {
    comparator = null;
    putAll(m);
}
//传递一个map实体构建TreeMap,按照传递的map的排序规则进行排序
public TreeMap(SortedMap<K, ? extends V> m) {
    comparator = m.comparator();
    try {
        buildFromSorted(m.size(), m.entrySet().iterator(), null, null);
    } catch (java.io.IOException cannotHappen) {
    } catch (ClassNotFoundException cannotHappen) {
    }
}
 
四. put方法 
put方法为Map的核心方法，TreeMap的put方法大概流程如下：
 
 我们来分析一下源码 
public V put(K key, V value) {
    Entry<K,V> t = root;
    /**
     * 如果根节点都为null，还没建立起来红黑树，我们先new Entry并赋值给root把红黑树建立起来，这个时候红
     * 黑树中已经有一个节点了，同时修改操作+1。
     */
    if (t == null) {
        compare(key, key); 
        root = new Entry<>(key, value, null);
        size = 1;
        modCount++;
        return null;
    }
    /**
     * 如果节点不为null,定义一个cmp，这个变量用来进行二分查找时的比较；定义parent，是new Entry时必须
     * 要的参数
     */
    int cmp;
    Entry<K,V> parent;
    // cpr表示有无自己定义的排序规则，分两种情况遍历执行
    Comparator<? super K> cpr = comparator;
    if (cpr != null) {
        /**
         * 从root节点开始遍历，通过二分查找逐步向下找
         * 第一次循环：从根节点开始，这个时候parent就是根节点，然后通过自定义的排序算法
         * cpr.compare(key, t.key)比较传入的key和根节点的key值，如果传入的key<root.key，那么
         * 继续在root的左子树中找，从root的左孩子节点（root.left）开始：如果传入的key>root.key,
         * 那么继续在root的右子树中找，从root的右孩子节点（root.right）开始;如果恰好key==root.key，
         * 那么直接根据root节点的value值即可。
         * 后面的循环规则一样，当遍历到的当前节点作为起始节点，逐步往下找
         *
         * 需要注意的是：这里并没有对key是否为null进行判断，建议自己的实现Comparator时应该要考虑在内
         */
        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);
    }//需要获取资料的朋友请加Q君样：290194256*
    else {
        //从这里看出，当默认排序时，key值是不能为null的
        if (key == null)
            throw new NullPointerException();
        @SuppressWarnings("unchecked")
        Comparable<? super K> k = (Comparable<? super K>) key;
        //这里的实现逻辑和上面一样，都是通过二分查找，就不再多说了
        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);
    }
    /**
     * 能执行到这里，说明前面并没有找到相同的key,节点已经遍历到最后了，我们只需要new一个Entry放到
     * parent下面即可，但放到左子节点上还是右子节点上，就需要按照红黑树的规则来。
     */
    Entry<K,V> e = new Entry<>(key, value, parent);
    if (cmp < 0)
        parent.left = e;
    else
        parent.right = e;
    /**
     * 节点加进去了，并不算完，我们在前面红黑树原理章节提到过，一般情况下加入节点都会对红黑树的结构造成
     * 破坏，我们需要通过一些操作来进行自动平衡处置，如【变色】【左旋】【右旋】
     */
    fixAfterInsertion(e);
    size++;
    modCount++;
    return null;
}
 
put方法源码中通过fixAfterInsertion(e)方法来进行自平衡处理，我们回顾一下插入时自平衡调整的逻辑。
  
接下来我们看一看这个方法 
private void fixAfterInsertion(Entry<K,V> x) {
    //新插入的节点为红色节点
    x.color = RED;
    //我们知道父节点为黑色时，并不需要进行树结构调整，只有当父节点为红色时，才需要调整
    while (x != null && x != root && x.parent.color == RED) {
        //如果父节点是左节点，对应上表中情况1和情况2
        if (parentOf(x) == leftOf(parentOf(parentOf(x)))) {
            Entry<K,V> y = rightOf(parentOf(parentOf(x)));
            //如果叔父节点为红色，对应于“父节点和叔父节点都为红色”，此时通过变色即可实现平衡
            //此时父节点和叔父节点都设置为黑色，祖父节点设置为红色
            if (colorOf(y) == RED) {
                setColor(parentOf(x), BLACK);
                setColor(y, BLACK);
                setColor(parentOf(parentOf(x)), RED);
                x = parentOf(parentOf(x));
            } else {
                //如果插入节点是黑色，插入的是右子节点，通过【左右节点旋转】（这里先进行父节点左旋）
                if (x == rightOf(parentOf(x))) {
                    x = parentOf(x);
                    rotateLeft(x);
                }
                //设置父节点和祖父节点颜色
                setColor(parentOf(x), BLACK);
                setColor(parentOf(parentOf(x)), RED);
                //进行祖父节点右旋（这里【变色】和【旋转】并没有严格的先后顺序，达成目的就行）
                rotateRight(parentOf(parentOf(x)));
            }
        } else {
            //父节点是右节点的情况
            Entry<K,V> y = leftOf(parentOf(parentOf(x)));
            //对应于“父节点和叔父节点都为红色”，此时通过变色即可实现平衡
            if (colorOf(y) == RED) {
                setColor(parentOf(x), BLACK);
                setColor(y, BLACK);
                setColor(parentOf(parentOf(x)), RED);
                x = parentOf(parentOf(x));
            } else {
                //如果插入节点是黑色，插入的是左子节点，通过【右左节点旋转】（这里先进行父节点右旋）
                if (x == leftOf(parentOf(x))) {
                    x = parentOf(x);
                    rotateRight(x);
                }//需要获取资料的朋友请加Q君样：290194256*
                setColor(parentOf(x), BLACK);
                setColor(parentOf(parentOf(x)), RED);
                //进行祖父节点左旋（这里【变色】和【旋转】并没有严格的先后顺序，达成目的就行）
                rotateLeft(parentOf(parentOf(x)));
            }
        }
    }
    //根节点必须为黑色
    root.color = BLACK;
}
 
源码中通过 rotateLeft 进行【左旋】，通过 rotateRight 进行【右旋】。都非常类似，我们就看一下【左旋】的代码，【左旋】规则如下：“逆时针旋转两个节点，让一个节点被其右子节点取代，而该节点成为右子节点的左子节点”。 
private void rotateLeft(Entry<K,V> p) {
    if (p != null) {
        /**
         * 断开当前节点p与其右子节点的关联，重新将节点p的右子节点的地址指向节点p的右子节点的左子节点
         * 这个时候节点r没有父节点
         */
        Entry<K,V> r = p.right;
        p.right = r.left;
        //将节点p作为节点r的父节点
        if (r.left != null)
            r.left.parent = p;
        //将节点p的父节点和r的父节点指向同一处
        r.parent = p.parent;
        //p的父节点为null，则将节点r设置为root
        if (p.parent == null)
            root = r;
        //如果节点p是左子节点，则将该左子节点替换为节点r
        else if (p.parent.left == p)
            p.parent.left = r;
        //如果节点p为右子节点，则将该右子节点替换为节点r
        else
            p.parent.right = r;
        //重新建立p与r的关系
        r.left = p;
        p.parent = r;
    }
}
 
就算是看了上面的注释还是并不清晰，看下图你就懂了
 
 五. get 方法 
get方法是通过二分查找的思想，我们看一下源码 
public V get(Object key) {
    Entry<K,V> p = getEntry(key);
    return (p==null ? null : p.value);
}
/**
 * 从root节点开始遍历，通过二分查找逐步向下找
 * 第一次循环：从根节点开始，这个时候parent就是根节点，然后通过k.compareTo(p.key)比较传入的key和
 * 根节点的key值；
 * 如果传入的key<root.key, 那么继续在root的左子树中找，从root的左孩子节点（root.left）开始；
 * 如果传入的key>root.key, 那么继续在root的右子树中找，从root的右孩子节点（root.right）开始;
 * 如果恰好key==root.key，那么直接根据root节点的value值即可。
 * 后面的循环规则一样，当遍历到的当前节点作为起始节点，逐步往下找
 */
//默认排序情况下的查找
final Entry<K,V> getEntry(Object key) {
    
    if (comparator != null)
        return getEntryUsingComparator(key);
    if (key == null)
        throw new NullPointerException();
    @SuppressWarnings("unchecked")
    Comparable<? super K> k = (Comparable<? super K>) key;
    Entry<K,V> p = root;
    while (p != null) {
        int cmp = k.compareTo(p.key);
        if (cmp < 0)
            p = p.left;
        else if (cmp > 0)
            p = p.right;
        else
            return p;
    }
    return null;
}
/**
 * 从root节点开始遍历，通过二分查找逐步向下找
 * 第一次循环：从根节点开始，这个时候parent就是根节点，然后通过自定义的排序算法
 * cpr.compare(key, t.key)比较传入的key和根节点的key值，如果传入的key<root.key，那么
 * 继续在root的左子树中找，从root的左孩子节点（root.left）开始：如果传入的key>root.key,
 * 那么继续在root的右子树中找，从root的右孩子节点（root.right）开始;如果恰好key==root.key，
 * 那么直接根据root节点的value值即可。
 * 后面的循环规则一样，当遍历到的当前节点作为起始节点，逐步往下找
 */
//自定义排序规则下的查找
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;
        }//需要获取资料的朋友请加Q君样：290194256*
    }
    return null;
}
 
六. remove方法 
remove方法可以分为两个步骤，先是找到这个节点，直接调用了上面介绍的getEntry(Object key)，这个步骤我们就不说了，直接说第二个步骤，找到后的删除操作。 
public V remove(Object key) {
    Entry<K,V> p = getEntry(key);
    if (p == null)
        return null;

    V oldValue = p.value;
    deleteEntry(p);
    return oldValue;
}
 
通过deleteEntry§进行删除操作，删除操作的原理我们在前面已经讲过 
 
 删除的是根节点，则直接将根节点置为null;
 待删除节点的左右子节点都为null，删除时将该节点置为null;
 待删除节点的左右子节点有一个有值，则用有值的节点替换该节点即可；
 待删除节点的左右子节点都不为null，则找前驱或者后继，将前驱或者后继的值复制到该节点中，然后删除前驱或者后继（前驱：左子树中值最大的节点，后继：右子树中值最小的节点）； 
 
private void deleteEntry(Entry<K,V> p) {
    modCount++;
    size--;
	//当左右子节点都不为null时，通过successor(p)遍历红黑树找到前驱或者后继
    if (p.left != null && p.right != null) {
        Entry<K,V> s = successor(p);
        //将前驱或者后继的key和value复制到当前节点p中，然后删除节点s(通过将节点p引用指向s)
        p.key = s.key;
        p.value = s.value;
        p = s;
    } //需要获取资料的朋友请加Q君样：290194256*
    Entry<K,V> replacement = (p.left != null ? p.left : p.right);
    /**
     * 至少有一个子节点不为null，直接用这个有值的节点替换掉当前节点，给replacement的parent属性赋值,给
     * parent节点的left属性和right属性赋值，同时要记住叶子节点必须为null,然后用fixAfterDeletion方法
     * 进行自平衡处理
     */
    if (replacement != null) {
        //将待删除节点的子节点挂到待删除节点的父节点上。
        replacement.parent = p.parent;
        if (p.parent == null)
            root = replacement;
        else if (p == p.parent.left)
            p.parent.left  = replacement;
        else
            p.parent.right = replacement;
        p.left = p.right = p.parent = null;
        /**
         * p如果是红色节点的话，那么其子节点replacement必然为红色的，并不影响红黑树的结构
         * 但如果p为黑色节点的话，那么其父节点以及子节点都可能是红色的，那么很明显可能会存在红色相连的情
         * 况，因此需要进行自平衡的调整
         */
        if (p.color == BLACK)
            fixAfterDeletion(replacement);
    } else if (p.parent == null) {//这种情况就不用多说了吧
        root = null;
    } else { 
        /**
         * 如果p节点为黑色，那么p节点删除后，就可能违背每个节点到其叶子节点路径上黑色节点数量一致的规则，
         * 因此需要进行自平衡的调整
         */ 
        if (p.color == BLACK)
            fixAfterDeletion(p);
        if (p.parent != null) {
            if (p == p.parent.left)
                p.parent.left = null;
            else if (p == p.parent.right)
                p.parent.right = null;
            p.parent = null;
        }
    }
}
 
操作的操作其实很简单，场景也不多，我们看一下删除后的自平衡操作方法 
fixAfterDeletion

private void fixAfterDeletion(Entry<K,V> x) {
    /**
     * 当x不是root节点且颜色为黑色时
     */
    while (x != root && colorOf(x) == BLACK) {
        /**
         * 首先分为两种情况，当前节点x是左节点或者当前节点x是右节点，这两种情况下面都是四种场景,这里通过
         * 代码分析一下x为左节点的情况，右节点可参考左节点理解，因为它们非常类似
         */
        if (x == leftOf(parentOf(x))) {
            Entry<K,V> sib = rightOf(parentOf(x));

            /**
             * 场景1：当x是左黑色节点，兄弟节点sib是红色节点
             * 兄弟节点由红转黑，父节点由黑转红，按父节点左旋，
             * 左旋后树的结构变化了，这时重新赋值sib，这个时候sib指向了x的兄弟节点
             */
            if (colorOf(sib) == RED) {
                setColor(sib, BLACK);
                setColor(parentOf(x), RED);
                rotateLeft(parentOf(x));
                sib = rightOf(parentOf(x));
            }//需要获取资料的朋友请加Q君样：290194256*

            /**
             * 场景2：节点x、x的兄弟节点sib、sib的左子节点和右子节点都为黑色时，需要将该节点sib由黑变
             * 红，同时将x指向当前x的父节点
             */
            if (colorOf(leftOf(sib))  == BLACK &&
                colorOf(rightOf(sib)) == BLACK) {
                setColor(sib, RED);
                x = parentOf(x);
            } else {
                /**
                 * 场景3：节点x、x的兄弟节点sib、sib的右子节点都为黑色，sib的左子节点为红色时，
                 * 需要将sib左子节点设置为黑色，sib节点设置为红色，同时按sib右旋，再将sib指向x的
                 * 兄弟节点
                 */
                if (colorOf(rightOf(sib)) == BLACK) {
                    setColor(leftOf(sib), BLACK);
                    setColor(sib, RED);
                    rotateRight(sib);
                    sib = rightOf(parentOf(x));
                }
                /**
                 * 场景4：节点x、x的兄弟节点sib都为黑色，而sib的左右子节点都为红色或者右子节点为红色、
                 * 左子节点为黑色，此时需要将sib节点的颜色设置成和x的父节点p相同的颜色，
                 * 设置x的父节点为黑色，设置sib右子节点为黑色，左旋x的父节点p，然后将x赋值为root
                 */
                setColor(sib, colorOf(parentOf(x)));
                setColor(parentOf(x), BLACK);
                setColor(rightOf(sib), BLACK);
                rotateLeft(parentOf(x));
                x = root;
            }//需要获取资料的朋友请加Q君样：290194256*
        } else {//x是右节点的情况
            Entry<K,V> sib = leftOf(parentOf(x));

            if (colorOf(sib) == RED) {
                setColor(sib, BLACK);
                setColor(parentOf(x), RED);
                rotateRight(parentOf(x));
                sib = leftOf(parentOf(x));
            }

            if (colorOf(rightOf(sib)) == BLACK &&
                colorOf(leftOf(sib)) == BLACK) {
                setColor(sib, RED);
                x = parentOf(x);
            } else {
                if (colorOf(leftOf(sib)) == BLACK) {
                    setColor(rightOf(sib), BLACK);
                    setColor(sib, RED);
                    rotateLeft(sib);
                    sib = leftOf(parentOf(x));
                }
                setColor(sib, colorOf(parentOf(x)));
                setColor(parentOf(x), BLACK);
                setColor(leftOf(sib), BLACK);
                rotateRight(parentOf(x));
                x = root;
            }
        }
    }

    setColor(x, BLACK);
}
 
当待操作节点为左节点时，上面描述了四种场景，而且场景之间可以相互转换，如deleteEntry后进入了场景1，经过场景1的一些列操作后，红黑树的结构并没有调整完成，而是进入了场景2，场景2执行完成后跳出循环，将待操作节点设置为黑色，完成。我们下面用图来说明一下四种场景帮助理解，当然大家最好自己手动画一下。 
场景1： 
当x是左黑色节点，兄弟节点sib是红色节点，需要兄弟节点由红转黑，父节点由黑转红，按父节点左旋，左旋后树的结构变化了，这时重新赋值sib，这个时候sib指向了x的兄弟节点。
 
 但经过这一系列操作后，并没有结束，而是可能到了场景2，或者场景3和4 
场景2： 
节点x、x的兄弟节点sib、sib的左子节点和右子节点都为黑色时，需要将该节点sib由黑变红，同时将x指向当前x的父节点
 
 经过场景2的一系列操作后，循环就结束了，我们跳出循环，将节点x设置为黑色，自平衡调整完成。 
场景3： 
节点x、x的兄弟节点sib、sib的右子节点都为黑色，sib的左子节点为红色时，需要将sib左子节点设置为黑色，sib节点设置为红色，同时按sib右旋，再将sib指向x的兄弟节点
 
 并没有完，场景3的一系列操作后，会进入到场景4 
场景4： 
节点x、x的兄弟节点sib都为黑色，而sib的左右子节点都为红色或者右子节点为红色、左子节点为黑色，此时需要将sib节点的颜色设置成和x的父节点p相同的颜色，设置x的父节点颜色为黑色，设置sib右孩子的颜色为黑色，左旋x的父节点p，然后将x赋值为root
 
 四种场景讲完了，删除后的自平衡操作不太好理解，代码层面的已经弄明白了，但如果让我自己去实现的话，还是差了一些，还需要再研究。 
七. 遍历 
遍历比较简单，TreeMap的遍历可以使用map.values(), map.keySet()，map.entrySet()，map.forEach()，这里不再多说。 
八. 总结
 本文详细介绍了TreeMap的基本特点，并对其底层数据结构红黑树进行了回顾，同时讲述了其自动排序的原理，并从源码的角度结合红黑树图形对put方法、get方法、remove方法进行了讲解。
 
 
 最新2020整理收集的一些高频面试题（都整理成文档），有很多干货，包含mysql，netty，spring，线程，spring cloud、jvm、源码、算法等详细讲解，也有详细的学习规划图，面试题整理等，需要获取这些内容的朋友请加Q君样：290194256*

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Map集合的五种遍历方式及Treemap方法

万次阅读 多人点赞 2019-02-28 11:31:36

//循环遍历map的方法 public class MapF { public static void main(String[] args) { Map&lt;String, Integer&gt; tempMap = new HashMap&lt;String, Integer&gt;(); tempMap....

Map集合：链接: Map集合的五种遍历方式及Treemap方法
 Set集合：链接: Java中遍历Set集合的三种方法
 TreeSet集合：链接: Java深入了解TreeSet，和迭代器遍历方法
 LIst集合：链接: Java中List集合的三种遍历方式(全网最详)
 集合区别：链接: java中list，set，map集合的区别，及面试要点 
//循环遍历map的方法
public class MapF {
 public static void main(String[] args) {
  Map<String, Integer> tempMap = new HashMap<String, Integer>();
  tempMap.put("a","12");
  tempMap.put("b","34");
  tempMap.put("c","56");
  // JDK1.4中
  // 遍历方法一 hashmap entrySet() 遍历
  Iterator it = tempMap.entrySet().iterator();
  while (it.hasNext()) {
   Map.Entry entry = (Map.Entry) it.next();
   Object key = entry.getKey();
   Object value = entry.getValue();
   System.out.println("key=" + key + " value=" + value);
  }
  System.out.println("");
  // JDK1.5中,应用新特性For-Each循环
  // 遍历方法二
  for (Map.Entry<String, Integer> entry : tempMap.entrySet()) {
   String key = entry.getKey().toString();
   String value = entry.getValue().toString();
   System.out.println("key=" + key + " value=" + value);
  }
  System.out.println("");
  // 遍历方法三 hashmap keySet() 遍历
  for (Iterator i = tempMap.keySet().iterator(); i.hasNext();) {
   Object obj = i.next();
   System.out.println(obj);// 循环输出key
   System.out.println("key=" + obj + " value=" + tempMap.get(obj));
  }
  for (Iterator i = tempMap.values().iterator(); i.hasNext();) {
   Object obj = i.next();
   System.out.println(obj);// 循环输出value
  }
  // 遍历方法四 treemap keySet()遍历
  for (Object o : tempMap.keySet()) {
   System.out.println("key=" + o + " value=" + tempMap.get(o));
  }
  System.out.println("11111");
  // java如何遍历Map <String, ArrayList> map = new HashMap <String,
  // ArrayList>();
  System.out.println("java  遍历Map <String, ArrayList> map = new HashMap<String, ArrayList>();");
  Map<String, ArrayList> map = new HashMap<String, ArrayList>();
  Set<String> keys = map.keySet();
  Iterator<String> iterator = keys.iterator();
  while (iterator.hasNext()) {
   String key = iterator.next();
   ArrayList arrayList = map.get(key);
   for (Object o : arrayList) {
    System.out.println(o);
   }
  }
  Map<String, List> map = new HashMap<String, List>();
  for (Map.Entry entry : map.entrySet()) {
   String key = entry.getKey().toString();
   List<String> list= (List) entry.getValue();
   for (String value : list) {
    System.out.println(key + "====" + value);
   }
  }
 }
}
 
 
Map接口简介 
今天来看一看map集合，map映射接口，用于存放键值对，<key,value>，通过key来查找value,顾名思义key不能为空，唯一且不重复，不然底层怎么查呢！ 
可以从图中看出Map为单独的接口，他和Collection有什么区别呢？ 
Map和Collection在集合中并列存在。　
 Map集合是双列的，键值对，而Collection是单列集合
 Map存储元素使用put方法，Collection使用Put方法。
 Map遍历没有直接取出元素的方法，而是先转成Set集合，再通过迭代获取元素。
 　--Map常用方法
 　　
 –Map应用
 添加：使用HashMap。立了学生姓名和年龄之间的映射关系。并试图添加重复的键 
复制代码
   public static void main(String[] args) {
        // 定义一个Map的容器对象  
        Map<String, Integer > map1 = new HashMap<String, Integer >();  
        map1.put("jack", 20);  
        map1.put("rose", 18);  
        map1.put("lucy", 17);  
        map1.put("java", 25);
      // map1.put("jack", 30)； 在没有hashCode和equals方式   添加重复的键值（值不同）,会覆盖掉前面key值相同的值
        System.out.println(map1);  
      
        Map<String, Integer> map2 = new HashMap<String, Integer>();  
        map2.put("张三丰", 100);  
        map2.put("虚竹", 20);  
        System.out.println("map2:" + map2);  
        // 从指定映射中将所有映射关系复制到此映射中。  
        map1.putAll(map2);  
        System.out.println("map1:" + map1);  
    }  
复制代码
 
删除: 
复制代码
   public static void main(String[] args) {   
　　 // 删除：  
        // remove() 删除关联对象，指定key对象  
        // clear() 清空集合对象  
  
        Map<String, Integer> map1 = new HashMap<String, Integer>();  
        map1.put("jack", 20);  
        map1.put("rose", 18);  
        map1.put("lucy", 17);  
        map1.put("java", 25);  
        System.out.println(map1);                 
        // 指定key，返回删除的键值对映射的值。  
        map1.remove("java");
        System.out.println(map1);  
        map1.clear();  
        System.out.println("map1:" + map1);  
    }  
复制代码

 
获取: 
复制代码
public static void main(String[] args) {
     // 获取：  
        // V get(Object key) 通过指定的key对象获取value对象  
        // int size() 获取容器的大小  
        Map<String, Integer> map1 = new HashMap<String, Integer>();  
        map1.put("jack", 20);  
        map1.put("rose", 18);  
        map1.put("lucy", 17);  
        map1.put("java", 25);  
        System.out.println(map1);  
        // V get(Object key) 通过指定的key对象获取value对象  
        System.out.println("value:" + map1.get("jack"));  
        // int size() 获取容器的大小
        System.out.println("map.size:" + map1.size()); 
    } 
复制代码

 
判断: 
复制代码
public static void main(String[] args) {
        // 判断：  
        // boolean isEmpty() 判断集合是否为空   长度为0返回true否则false  
        // boolean containsKey(Object key) 判断集合中是否包含指定的key  
        // boolean containsValue(Object value)  
  
        Map<String, Integer> map1 = new HashMap<String, Integer>();  
        map1.put("jack", 20);  
        map1.put("rose", 18);  
        map1.put("lucy", 17);  
        map1.put("java", 25);  
        System.out.println(map1);  
        System.out.println("isEmpty:" + map1.isEmpty());  
        System.out.println("containskey:" + map1.containsKey("jack"));  
        System.out.println("containsvalues:" + map1.containsValue(100));  
    }  
复制代码

 
遍历Map的4中方式： 
第一种： 
复制代码 
public static void main(String[] args) {
        //遍历Map 第一种方式
        Map<String, Integer> map1 = new HashMap<String, Integer>();  
        map1.put("jack", 20);  
        map1.put("rose", 18);  
        map1.put("lucy", 17);  
        map1.put("java", 25);  
        
        //通过 map1.keySet() 获取key  通过key 找到value
        for (String key : map1.keySet()) {
            Integer value = map1.get(key);
            System.out.println("key : "+key+" value : "+value);
        }
    }
复制代码
 
第二种： 
复制代码
public static void main(String[] args) {
        //遍历Map 第二种方式
        Map<String, Integer> map1 = new HashMap<String, Integer>();  
        map1.put("jack", 20);  
        map1.put("rose", 18);  
        map1.put("lucy", 17);  
        map1.put("java", 25);  
        
       //通过Map.Entry(String,Integer) 获取，然后使用entry.getKey()获取到键，通过entry.getValue()获取到值
       for(Map.Entry<String, Integer> entry : map1.entrySet()){
           System.out.println("键 key ："+entry.getKey()+" 值value ："+entry.getValue());
       }
    }
复制代码
 
第三种： 
复制代码
//遍历Map 第三种方式
        Map<String, Integer> map1 = new HashMap<String, Integer>();  
        map1.put("jack", 20);  
        map1.put("rose", 18);  
        map1.put("lucy", 17);  
        map1.put("java", 25);  
        //第三种只遍历键或者值，通过加强for循环
        for(String s1:map1.keySet()){//遍历map的键
           System.out.println("键key ："+s1);
        }
        for(Integer s2:map1.values()){//遍历map的值
            System.out.println("值value ："+s2);
        }
           System.out.println("====================================");    
    }
复制代码
 
第四种： 
复制代码
public static void main(String[] args) {
        //遍历Map 第一种方式
        Map<String, Integer> map1 = new HashMap<String, Integer>();  
        map1.put("jack", 20);  
        map1.put("rose", 18);  
        map1.put("lucy", 17);  
        map1.put("java", 25);  
        
        //第四种Iterator遍历获取，然后获取到Map.Entry<String, String>，再得到getKey()和getValue()
        Iterator<Map.Entry<String, Integer>> it=map1.entrySet().iterator();
        while(it.hasNext()){
            Map.Entry<String, Integer> entry=it.next(); 
            System.out.println("键key ："+entry.getKey()+" value ："+entry.getValue());
        }
        
    }
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HashMap 
底层是哈希表数据结构，线程是不同步的，可以存入null键，null值。要保证键的唯一性，需要覆盖hashCode方法，和equals方法。
 　　 案例：自定义对象作为Map的键。 
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    public class Demo3 {  
        public static void main(String[] args) {  
            HashMap<Person, String> hm = new HashMap<Person, String>();  
            hm.put(new Person("jack", 20), "1001");  
            hm.put(new Person("rose", 18), "1002");  
            hm.put(new Person("lucy", 19), "1003");  
            hm.put(new Person("hmm", 17), "1004");  
            hm.put(new Person("ll", 25), "1005");  
            System.out.println(hm);  
            System.out.println(hm.put(new Person("rose", 18), "1006"));  //重写hashCode和equalse后key相同不会覆盖
      
            Set<Entry<Person, String>> entrySet = hm.entrySet();  
            Iterator<Entry<Person, String>> it = entrySet.iterator();  
            while (it.hasNext()) {  
                Entry<Person, String> next = it.next();  
                Person key = next.getKey();  
                String value = next.getValue();  
                System.out.println(key + " = " + value);  
            }  
        }  
    }  
      
    class Person {  
        private String name;  
        private int age;  
      
        Person() {  
      
        }  
      
        public Person(String name, int age) {  
            this.name = name;  
            this.age = age;  
        }  
      
        public String getName() {  
            return name;  
        }  
      
        public void setName(String name) {  
            this.name = name;  
        }  
      
        public int getAge() {  
            return age;  
        }  
      
        public void setAge(int age) {  
            this.age = age;  
        }  
      
        @Override  
        public int hashCode() {  
      
            return this.name.hashCode() + age * 37;  
        }  
      
        @Override  
        public boolean equals(Object obj) {  
            if (obj instanceof Person) {  
                Person p = (Person) obj;  
                return this.name.equals(p.name) && this.age == p.age;  
            } else {  
                return false;  
            }  
        }  
      
        @Override  
        public String toString() {  
      
            return "Person@name:" + this.name + " age:" + this.age;  
        }  
      
    }  
    }  
复制代码
 
TreeMap 
TreeMap的排序，TreeMap可以对集合中的键进行排序。如何实现键的排序？ 
方式一：元素自身具备比较性 
和TreeSet一样原理，需要让存储在键位置的对象实现Comparable接口，重写compareTo方法，也就是让元素自身具备比较性，这种方式叫做　　元素的自然排序也叫做默认排序。 
方式二：容器具备比较性 
当元素自身不具备比较性，或者自身具备的比较性不是所需要的。那么此时可以让容器自身具备。需要定义一个类实现接口Comparator，重　　写compare方法，并将该接口的子类实例对象作为参数传递给TreeMap集合的构造方法。 
注意：当Comparable比较方式和Comparator比较方式同时存在时，以Comparator的比较方式为主； 
注意：在重写compareTo或者compare方法时，必须要明确比较的主要条件相等时要比较次要条件。（假设姓名和年龄一致的人为相同的人，　　如果想要对人按照年龄的大小来排序，如果年龄相同的人，需要如何处理？不能直接return 0，以为可能姓名不同（年龄相同姓名不同的人　　是不同的人）。此时就需要进行次要条件判断（需要判断姓名），只有姓名和年龄同时相等的才可以返回0.） 
通过return 0来判断唯一性。 
public class Demo4 { 
    public static void main(String[] args) { 
        TreeMap<String, Integer> tree = new TreeMap<String, Integer>(); 
        tree.put("张三", 19); 
        tree.put("李四", 20); 
        tree.put("王五", 21); 
        tree.put("赵六", 22); 
        tree.put("周七", 23); 
        tree.put("张三", 24); 
        System.out.println(tree); 
        System.out.println("张三".compareTo("李四"));//-2094 
    } 
} 
 
自定义元素排序 
复制代码
    public class Demo3 {  
        public static void main(String[] args) {  
            TreeMap<Person, String> hm = new TreeMap<Person, String>(  
                    new MyComparator());  
            hm.put(new Person("jack", 20), "1001");  
            hm.put(new Person("rose", 18), "1002");  
            hm.put(new Person("lucy", 19), "1003");  
            hm.put(new Person("hmm", 17), "1004");  
            hm.put(new Person("ll", 25), "1005");  
            System.out.println(hm);  
            System.out.println(hm.put(new Person("rose", 18), "1006"));  
      
            Set<Entry<Person, String>> entrySet = hm.entrySet();  
            Iterator<Entry<Person, String>> it = entrySet.iterator();  
            while (it.hasNext()) {  
                Entry<Person, String> next = it.next();  
                Person key = next.getKey();  
                String value = next.getValue();  
                System.out.println(key + " = " + value);  
            }  
        }  
    }  
      
    class MyComparator implements Comparator<Person> {  
      
        @Override  
        public int compare(Person p1, Person p2) {  
            if (p1.getAge() > p2.getAge()) {  
                return -1;  
            } else if (p1.getAge() < p2.getAge()) {  
                return 1;  
            }  
            return p1.getName().compareTo(p2.getName());  
        }  
      
    }  
      
    class Person implements Comparable<Person> {  
        private String name;  
        private int age;  
      
        Person() {  
      
        }  
      
        public Person(String name, int age) {  
      
            this.name = name;  
            this.age = age;  
        }  
      
        public String getName() {  
            return name;  
        }  
      
        public void setName(String name) {  
            this.name = name;  
        }  
      
        public int getAge() {  
            return age;  
        }  
      
        public void setAge(int age) {  
            this.age = age;  
        }  
      
        @Override  
        public int hashCode() {  
      
            return this.name.hashCode() + age * 37;  
        }  
      
        @Override  
        public boolean equals(Object obj) {  
            if (obj instanceof Person) {  
                Person p = (Person) obj;  
                return this.name.equals(p.name) && this.age == p.age;  
            } else {  
                return false;  
            }  
        }  
      
        @Override  
        public String toString() {  
      
            return "Person@name:" + this.name + " age:" + this.age;  
        }  
      
        @Override  
        public int compareTo(Person p) {  
      
            if (this.age > p.age) {  
                return 1;  
            } else if (this.age < p.age) {  
                return -1;  
            }  
            return this.name.compareTo(p.name);  
        }  
      
    }  
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注意：Set的元素不可重复，Map的键不可重复，如果存入重复元素如何处理 
Set元素重复元素不能存入add方法返回false 
Map的重复健将覆盖旧键，将旧值返回。

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MAP 集合 java

考考基础部分，你能说出 TreeMap 原理实现及常用方法吗？

2020-08-08 17:54:03

考考基础部分，你能说出 TreeMap 原理实现及常用方法吗？目录 TreeMap概述红黑树回顾 TreeMap构造 put方法 get 方法 remove方法遍历总结一. TreeMap概述 TreeMap存储K-V键值对，通过红黑树（R-B tree）实现； ...

考考基础部分，你能说出 TreeMap 原理实现及常用方法吗？ 
目录 
TreeMap概述 
红黑树回顾 
TreeMap构造 
put方法 
get 方法 
remove方法 
遍历 
总结 
一. TreeMap概述 
TreeMap存储K-V键值对，通过红黑树（R-B tree）实现； 
TreeMap继承了NavigableMap接口，NavigableMap接口继承了SortedMap接口，可支持一系列的导航定位以及导航操作的方法，当然只是提供了接口，需要TreeMap自己去实现； 
TreeMap实现了Cloneable接口，可被克隆，实现了Serializable接口，可序列化； 
TreeMap因为是通过红黑树实现，红黑树结构天然支持排序，默认情况下通过Key值的自然顺序进行排序； 
二. 红黑树回顾 
因为TreeMap的存储结构是红黑树，我们回顾一下红黑树的特点以及基本操作，红黑树的原理可参考关于红黑树(R-B tree)原理: 
https://www.cnblogs.com/LiaHon/p/11203229.html 
下图为典型的红黑树：
  
红黑树规则特点： 
节点分为红色或者黑色； 
根节点必为黑色； 
叶子节点都为黑色，且为null； 
连接红色节点的两个子节点都为黑色（红黑树不会出现相邻的红色节点）； 
从任意节点出发，到其每个叶子节点的路径中包含相同数量的黑色节点； 
新加入到红黑树的节点为红色节点； 
红黑树自平衡基本操作： 
变色：在不违反上述红黑树规则特点情况下，将红黑树某个node节点颜色由红变黑，或者由黑变红； 
左旋：逆时针旋转两个节点，让一个节点被其右子节点取代，而该节点成为右子节点的左子节点 
右旋：顺时针旋转两个节点，让一个节点被其左子节点取代，而该节点成为左子节点的右子节点 
三. TreeMap构造 
我们先看一下TreeMap中主要的成员变量
 /** 
我们前面提到TreeMap是可以自动排序的，默认情况下comparator为null，这个时候按照key的自然顺序进行排
序，然而并不是所有情况下都可以直接使用key的自然顺序，有时候我们想让Map的自动排序按照我们自己的规则，
这个时候你就需要传递Comparator的实现类
 */
 private final Comparator<? super K> comparator; 
/** 
TreeMap的存储结构既然是红黑树，那么必然会有唯一的根节点。
 */
 private transient Entry<K,V> root; 
/** 
Map中key-val对的数量，也即是红黑树中节点Entry的数量
 */
 private transient int size = 0; 
/** 
红黑树结构的调整次数
 */
 private transient int modCount = 0; 
上面的主要成员变量根节点root是Entry类的实体，我们来看一下Entry类的源码
 static final class Entry<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
 //key,val是存储的原始数据
 K key;
 V value;
 //定义了节点的左孩子
 Entry<K,V> left;
 //定义了节点的右孩子
 Entry<K,V> right;
 //通过该节点可以反过来往上找到自己的父亲
 Entry<K,V> parent;
 //默认情况下为黑色节点，可调整
 boolean color = BLACK; 
/**
 * 构造器
 */
Entry(K key, V value, Entry<K,V> parent) {
    this.key = key;
    this.value = value;
    this.parent = parent;
}

/**
 * 获取节点的key值
 */
public K getKey() {return key;}

/**
 * 获取节点的value值
 */
public V getValue() {return value;}

/**
 * 用新值替换当前值，并返回当前值
 */
public V setValue(V value) {
    V oldValue = this.value;
    this.value = value;
    return oldValue;
}

public boolean equals(Object o) {
    if (!(o instanceof Map.Entry))
        return false;
    Map.Entry<?,?> e = (Map.Entry<?,?>)o;
    return valEquals(key,e.getKey()) && valEquals(value,e.getValue());
}

public int hashCode() {
    int keyHash = (key==null ? 0 : key.hashCode());
    int valueHash = (value==null ? 0 : value.hashCode());
    return keyHash ^ valueHash;
}

public String toString() {
    return key + "=" + value;
}
 
} 
Entry静态内部类实现了Map的内部接口Entry，提供了红黑树存储结构的java实现，通过left属性可以建立左子树，通过right属性可以建立右子树，通过parent可以往上找到父节点。 
大体的实现结构图如下：
  
TreeMap构造函数：
 //默认构造函数，按照key的自然顺序排列
 public TreeMap() {comparator = null;}
 //传递Comparator具体实现，按照该实现规则进行排序
 public TreeMap(Comparator<? super K> comparator) {this.comparator = comparator;}
 //传递一个map实体构建TreeMap,按照默认规则排序
 public TreeMap(Map<? extends K, ? extends V> m) {
 comparator = null;
 putAll(m);
 }
 //传递一个map实体构建TreeMap,按照传递的map的排序规则进行排序
 public TreeMap(SortedMap<K, ? extends V> m) {
 comparator = m.comparator();
 try {
 buildFromSorted(m.size(), m.entrySet().iterator(), null, null);
 } catch (java.io.IOException cannotHappen) {
 } catch (ClassNotFoundException cannotHappen) {
 }
 } 
四. put方法 
put方法为Map的核心方法，TreeMap的put方法大概流程如下： 
 
我们来分析一下源码
 public V put(K key, V value) {
 Entry<K,V> t = root;
 /**
 * 如果根节点都为null，还没建立起来红黑树，我们先new Entry并赋值给root把红黑树建立起来，这个时候红
 * 黑树中已经有一个节点了，同时修改操作+1。
 /
 if (t == null) {
 compare(key, key);
 root = new Entry<>(key, value, null);
 size = 1;
 modCount++;
 return null;
 }
 /*
 * 如果节点不为null,定义一个cmp，这个变量用来进行二分查找时的比较；定义parent，是new Entry时必须
 * 要的参数
 /
 int cmp;
 Entry<K,V> parent;
 // cpr表示有无自己定义的排序规则，分两种情况遍历执行
 Comparator<? super K> cpr = comparator;
 if (cpr != null) {
 /*
 * 从root节点开始遍历，通过二分查找逐步向下找
 * 第一次循环：从根节点开始，这个时候parent就是根节点，然后通过自定义的排序算法
 * cpr.compare(key, t.key)比较传入的key和根节点的key值，如果传入的key<root.key，那么
 * 继续在root的左子树中找，从root的左孩子节点（root.left）开始：如果传入的key>root.key,
 * 那么继续在root的右子树中找，从root的右孩子节点（root.right）开始;如果恰好key==root.key，
 * 那么直接根据root节点的value值即可。
 * 后面的循环规则一样，当遍历到的当前节点作为起始节点，逐步往下找
 *
 * 需要注意的是：这里并没有对key是否为null进行判断，建议自己的实现Comparator时应该要考虑在内
 /
 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 {
 //从这里看出，当默认排序时，key值是不能为null的
 if (key == null)
 throw new NullPointerException();
 @SuppressWarnings(“unchecked”)
 Comparable<? super K> k = (Comparable<? super K>) key;
 //这里的实现逻辑和上面一样，都是通过二分查找，就不再多说了
 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);
 }
 /*
 * 能执行到这里，说明前面并没有找到相同的key,节点已经遍历到最后了，我们只需要new一个Entry放到
 * parent下面即可，但放到左子节点上还是右子节点上，就需要按照红黑树的规则来。
 /
 Entry<K,V> e = new Entry<>(key, value, parent);
 if (cmp < 0)
 parent.left = e;
 else
 parent.right = e;
 /*
 * 节点加进去了，并不算完，我们在前面红黑树原理章节提到过，一般情况下加入节点都会对红黑树的结构造成
 * 破坏，我们需要通过一些操作来进行自动平衡处置，如【变色】【左旋】【右旋】
 */
 fixAfterInsertion(e);
 size++;
 modCount++;
 return null;
 } 
put方法源码中通过fixAfterInsertion(e)方法来进行自平衡处理，我们回顾一下插入时自平衡调整的逻辑 
 
接下来我们看一看这个方法
 private void fixAfterInsertion(Entry<K,V> x) {
 //新插入的节点为红色节点
 x.color = RED;
 //我们知道父节点为黑色时，并不需要进行树结构调整，只有当父节点为红色时，才需要调整
 while (x != null && x != root && x.parent.color == RED) {
 //如果父节点是左节点，对应上表中情况1和情况2
 if (parentOf(x) == leftOf(parentOf(parentOf(x)))) {
 Entry<K,V> y = rightOf(parentOf(parentOf(x)));
 //如果叔父节点为红色，对应于“父节点和叔父节点都为红色”，此时通过变色即可实现平衡
 //此时父节点和叔父节点都设置为黑色，祖父节点设置为红色
 if (colorOf(y) == RED) {
 setColor(parentOf(x), BLACK);
 setColor(y, BLACK);
 setColor(parentOf(parentOf(x)), RED);
 x = parentOf(parentOf(x));
 } else {
 //如果插入节点是黑色，插入的是右子节点，通过【左右节点旋转】（这里先进行父节点左旋）
 if (x == rightOf(parentOf(x))) {
 x = parentOf(x);
 rotateLeft(x);
 }
 //设置父节点和祖父节点颜色
 setColor(parentOf(x), BLACK);
 setColor(parentOf(parentOf(x)), RED);
 //进行祖父节点右旋（这里【变色】和【旋转】并没有严格的先后顺序，达成目的就行）
 rotateRight(parentOf(parentOf(x)));
 }
 } else {
 //父节点是右节点的情况
 Entry<K,V> y = leftOf(parentOf(parentOf(x)));
 //对应于“父节点和叔父节点都为红色”，此时通过变色即可实现平衡
 if (colorOf(y) == RED) {
 setColor(parentOf(x), BLACK);
 setColor(y, BLACK);
 setColor(parentOf(parentOf(x)), RED);
 x = parentOf(parentOf(x));
 } else {
 //如果插入节点是黑色，插入的是左子节点，通过【右左节点旋转】（这里先进行父节点右旋）
 if (x == leftOf(parentOf(x))) {
 x = parentOf(x);
 rotateRight(x);
 }
 setColor(parentOf(x), BLACK);
 setColor(parentOf(parentOf(x)), RED);
 //进行祖父节点左旋（这里【变色】和【旋转】并没有严格的先后顺序，达成目的就行）
 rotateLeft(parentOf(parentOf(x)));
 }
 }
 }
 //根节点必须为黑色
 root.color = BLACK;
 } 
源码中通过 rotateLeft 进行【左旋】，通过 rotateRight 进行【右旋】。都非常类似，我们就看一下【左旋】的代码，【左旋】规则如下：“逆时针旋转两个节点，让一个节点被其右子节点取代，而该节点成为右子节点的左子节点”。
 private void rotateLeft(Entry<K,V> p) {
 if (p != null) {
 /**
 * 断开当前节点p与其右子节点的关联，重新将节点p的右子节点的地址指向节点p的右子节点的左子节点
 * 这个时候节点r没有父节点
 */
 Entry<K,V> r = p.right;
 p.right = r.left;
 //将节点p作为节点r的父节点
 if (r.left != null)
 r.left.parent = p;
 //将节点p的父节点和r的父节点指向同一处
 r.parent = p.parent;
 //p的父节点为null，则将节点r设置为root
 if (p.parent == null)
 root = r;
 //如果节点p是左子节点，则将该左子节点替换为节点r
 else if (p.parent.left == p)
 p.parent.left = r;
 //如果节点p为右子节点，则将该右子节点替换为节点r
 else
 p.parent.right = r;
 //重新建立p与r的关系
 r.left = p;
 p.parent = r;
 }
 } 
就算是看了上面的注释还是并不清晰，看下图你就懂了 
 
五. get 方法 
get方法是通过二分查找的思想，我们看一下源码
 public V get(Object key) {
 Entry<K,V> p = getEntry(key);
 return (p==null ? null : p.value);
 }
 /** 
 从root节点开始遍历，通过二分查找逐步向下找
 
 第一次循环：从根节点开始，这个时候parent就是根节点，然后通过k.compareTo(p.key)比较传入的key和
 
 根节点的key值；
 
 如果传入的key<root.key, 那么继续在root的左子树中找，从root的左孩子节点（root.left）开始；
 
 如果传入的key>root.key, 那么继续在root的右子树中找，从root的右孩子节点（root.right）开始;
 
 如果恰好key==root.key，那么直接根据root节点的value值即可。
 
 后面的循环规则一样，当遍历到的当前节点作为起始节点，逐步往下找
 */
 //默认排序情况下的查找
 final Entry<K,V> getEntry(Object key) {
 if (comparator != null)
 return getEntryUsingComparator(key);
 if (key == null)
 throw new NullPointerException();
 @SuppressWarnings(“unchecked”)
 Comparable<? super K> k = (Comparable<? super K>) key;
 Entry<K,V> p = root;
 while (p != null) {
 int cmp = k.compareTo(p.key);
 if (cmp < 0)
 p = p.left;
 else if (cmp > 0)
 p = p.right;
 else
 return p;
 }
 return null;
 }
 /**
 
 从root节点开始遍历，通过二分查找逐步向下找
 
 第一次循环：从根节点开始，这个时候parent就是根节点，然后通过自定义的排序算法
 
 cpr.compare(key, t.key)比较传入的key和根节点的key值，如果传入的key<root.key，那么
 
 继续在root的左子树中找，从root的左孩子节点（root.left）开始：如果传入的key>root.key,
 
 那么继续在root的右子树中找，从root的右孩子节点（root.right）开始;如果恰好key==root.key，
 
 那么直接根据root节点的value值即可。
 
 后面的循环规则一样，当遍历到的当前节点作为起始节点，逐步往下找
 */
 //自定义排序规则下的查找
 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;
 }
  
六. remove方法 
remove方法可以分为两个步骤，先是找到这个节点，直接调用了上面介绍的getEntry(Object key)，这个步骤我们就不说了，直接说第二个步骤，找到后的删除操作。往期：一百期面试题汇总
 public V remove(Object key) {
 Entry<K,V> p = getEntry(key);
 if (p == null)
 return null; 
V oldValue = p.value;
deleteEntry(p);
return oldValue;
 
} 
通过deleteEntry§进行删除操作，删除操作的原理我们在前面已经讲过 
删除的是根节点，则直接将根节点置为null; 
待删除节点的左右子节点都为null，删除时将该节点置为null; 
待删除节点的左右子节点有一个有值，则用有值的节点替换该节点即可； 
待删除节点的左右子节点都不为null，则找前驱或者后继，将前驱或者后继的值复制到该节点中，然后删除前驱或者后继（前驱：左子树中值最大的节点，后继：右子树中值最小的节点）； 
private void deleteEntry(Entry<K,V> p) {
 modCount++;
 size–;
 //当左右子节点都不为null时，通过successor§遍历红黑树找到前驱或者后继
 if (p.left != null && p.right != null) {
 Entry<K,V> s = successor§;
 //将前驱或者后继的key和value复制到当前节点p中，然后删除节点s(通过将节点p引用指向s)
 p.key = s.key;
 p.value = s.value;
 p = s;
 }
 Entry<K,V> replacement = (p.left != null ? p.left : p.right);
 /**
 * 至少有一个子节点不为null，直接用这个有值的节点替换掉当前节点，给replacement的parent属性赋值,给
 * parent节点的left属性和right属性赋值，同时要记住叶子节点必须为null,然后用fixAfterDeletion方法
 * 进行自平衡处理
 /
 if (replacement != null) {
 //将待删除节点的子节点挂到待删除节点的父节点上。
 replacement.parent = p.parent;
 if (p.parent == null)
 root = replacement;
 else if (p == p.parent.left)
 p.parent.left = replacement;
 else
 p.parent.right = replacement;
 p.left = p.right = p.parent = null;
 /*
 * p如果是红色节点的话，那么其子节点replacement必然为红色的，并不影响红黑树的结构
 * 但如果p为黑色节点的话，那么其父节点以及子节点都可能是红色的，那么很明显可能会存在红色相连的情
 * 况，因此需要进行自平衡的调整
 /
 if (p.color == BLACK)
 fixAfterDeletion(replacement);
 } else if (p.parent == null) {//这种情况就不用多说了吧
 root = null;
 } else {
 /*
 * 如果p节点为黑色，那么p节点删除后，就可能违背每个节点到其叶子节点路径上黑色节点数量一致的规则，
 * 因此需要进行自平衡的调整
 */
 if (p.color == BLACK)
 fixAfterDeletion§;
 if (p.parent != null) {
 if (p == p.parent.left)
 p.parent.left = null;
 else if (p == p.parent.right)
 p.parent.right = null;
 p.parent = null;
 }
 }
 } 
操作的操作其实很简单，场景也不多，我们看一下删除后的自平衡操作方法fixAfterDeletion
 private void fixAfterDeletion(Entry<K,V> x) {
 /**
 * 当x不是root节点且颜色为黑色时
 /
 while (x != root && colorOf(x) == BLACK) {
 /*
 * 首先分为两种情况，当前节点x是左节点或者当前节点x是右节点，这两种情况下面都是四种场景,这里通过
 * 代码分析一下x为左节点的情况，右节点可参考左节点理解，因为它们非常类似
 */
 if (x == leftOf(parentOf(x))) {
 Entry<K,V> sib = rightOf(parentOf(x)); 
        /**
         * 场景1：当x是左黑色节点，兄弟节点sib是红色节点
         * 兄弟节点由红转黑，父节点由黑转红，按父节点左旋，
         * 左旋后树的结构变化了，这时重新赋值sib，这个时候sib指向了x的兄弟节点
         */
        if (colorOf(sib) == RED) {
            setColor(sib, BLACK);
            setColor(parentOf(x), RED);
            rotateLeft(parentOf(x));
            sib = rightOf(parentOf(x));
        }

        /**
         * 场景2：节点x、x的兄弟节点sib、sib的左子节点和右子节点都为黑色时，需要将该节点sib由黑变
         * 红，同时将x指向当前x的父节点
         */
        if (colorOf(leftOf(sib))  == BLACK &&
            colorOf(rightOf(sib)) == BLACK) {
            setColor(sib, RED);
            x = parentOf(x);
        } else {
            /**
             * 场景3：节点x、x的兄弟节点sib、sib的右子节点都为黑色，sib的左子节点为红色时，
             * 需要将sib左子节点设置为黑色，sib节点设置为红色，同时按sib右旋，再将sib指向x的
             * 兄弟节点
             */
            if (colorOf(rightOf(sib)) == BLACK) {
                setColor(leftOf(sib), BLACK);
                setColor(sib, RED);
                rotateRight(sib);
                sib = rightOf(parentOf(x));
            }
            /**
             * 场景4：节点x、x的兄弟节点sib都为黑色，而sib的左右子节点都为红色或者右子节点为红色、
             * 左子节点为黑色，此时需要将sib节点的颜色设置成和x的父节点p相同的颜色，
             * 设置x的父节点为黑色，设置sib右子节点为黑色，左旋x的父节点p，然后将x赋值为root
             */
            setColor(sib, colorOf(parentOf(x)));
            setColor(parentOf(x), BLACK);
            setColor(rightOf(sib), BLACK);
            rotateLeft(parentOf(x));
            x = root;
        }
    } else {//x是右节点的情况
        Entry<K,V> sib = leftOf(parentOf(x));

        if (colorOf(sib) == RED) {
            setColor(sib, BLACK);
            setColor(parentOf(x), RED);
            rotateRight(parentOf(x));
            sib = leftOf(parentOf(x));
        }

        if (colorOf(rightOf(sib)) == BLACK &&
            colorOf(leftOf(sib)) == BLACK) {
            setColor(sib, RED);
            x = parentOf(x);
        } else {
            if (colorOf(leftOf(sib)) == BLACK) {
                setColor(rightOf(sib), BLACK);
                setColor(sib, RED);
                rotateLeft(sib);
                sib = leftOf(parentOf(x));
            }
            setColor(sib, colorOf(parentOf(x)));
            setColor(parentOf(x), BLACK);
            setColor(leftOf(sib), BLACK);
            rotateRight(parentOf(x));
            x = root;
        }
    }
}

setColor(x, BLACK);
 
} 
当待操作节点为左节点时，上面描述了四种场景，而且场景之间可以相互转换，如deleteEntry后进入了场景1，经过场景1的一些列操作后，红黑树的结构并没有调整完成，而是进入了场景2，场景2执行完成后跳出循环，将待操作节点设置为黑色，完成。 
我们下面用图来说明一下四种场景帮助理解，当然大家最好自己手动画一下。往期：一百期面试题汇总 
场景1： 
当x是左黑色节点，兄弟节点sib是红色节点，需要兄弟节点由红转黑，父节点由黑转红，按父节点左旋，左旋后树的结构变化了，这时重新赋值sib，这个时候sib指向了x的兄弟节点。 
 
但经过这一系列操作后，并没有结束，而是可能到了场景2，或者场景3和4 
场景2： 
节点x、x的兄弟节点sib、sib的左子节点和右子节点都为黑色时，需要将该节点sib由黑变红，同时将x指向当前x的父节点 
 
经过场景2的一系列操作后，循环就结束了，我们跳出循环，将节点x设置为黑色，自平衡调整完成。 
场景3： 
节点x、x的兄弟节点sib、sib的右子节点都为黑色，sib的左子节点为红色时，需要将sib左子节点设置为黑色，sib节点设置为红色，同时按sib右旋，再将sib指向x的兄弟节点 
 
并没有完，场景3的一系列操作后，会进入到场景4 
场景4： 
节点x、x的兄弟节点sib都为黑色，而sib的左右子节点都为红色或者右子节点为红色、左子节点为黑色，此时需要将sib节点的颜色设置成和x的父节点p相同的颜色，设置x的父节点颜色为黑色，设置sib右孩子的颜色为黑色，左旋x的父节点p，然后将x赋值为root 
 
四种场景讲完了，删除后的自平衡操作不太好理解，代码层面的已经弄明白了，但如果让我自己去实现的话，还是差了一些，还需要再研究。 
七. 遍历 
遍历比较简单，TreeMap的遍历可以使用map.values(), map.keySet()，map.entrySet()，map.forEach()，这里不再多说。 
八. 总结 
本文详细介绍了TreeMap的基本特点，并对其底层数据结构红黑树进行了回顾，同时讲述了其自动排序的原理，并从源码的角度结合红黑树图形对put方法、get方法、remove方法进行了讲解，最后简单提了一下遍历操作，若有不对之处，请批评指正，望共同进步，谢谢！

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Map集合的五种遍历方式及Treemap方法(实例代码)

2020-07-16 14:48:22

Map集合的五种遍历方式及Treemap方法废话不多说，直接上代码 //循环遍历map的方法 public class MapF { public static void main(String[] args) { Map<String, Integer> tempMap = new HashMap<String,...

哈喽，欢迎来到小朱课堂，下面开始你的学习吧！ 
Map集合的五种遍历方式及Treemap方法
 废话不多说，直接上代码 
//循环遍历map的方法
public class MapF {
 public static void main(String[] args) {
  Map<String, Integer> tempMap = new HashMap<String, Integer>();
  tempMap.put("a","12");
  tempMap.put("b","34");
  tempMap.put("c","56");
  // JDK1.4中
  // 遍历方法一 hashmap entrySet() 遍历
  Iterator it = tempMap.entrySet().iterator();
  while (it.hasNext()) {
   Map.Entry entry = (Map.Entry) it.next();
   Object key = entry.getKey();
   Object value = entry.getValue();
   System.out.println("key=" + key + " value=" + value);
  }
  System.out.println("");
  // JDK1.5中,应用新特性For-Each循环
  // 遍历方法二
  for (Map.Entry<String, Integer> entry : tempMap.entrySet()) {
   String key = entry.getKey().toString();
   String value = entry.getValue().toString();
   System.out.println("key=" + key + " value=" + value);
  }
  System.out.println("");
  // 遍历方法三 hashmap keySet() 遍历
  for (Iterator i = tempMap.keySet().iterator(); i.hasNext();) {
   Object obj = i.next();
   System.out.println(obj);// 循环输出key
   System.out.println("key=" + obj + " value=" + tempMap.get(obj));
  }
  for (Iterator i = tempMap.values().iterator(); i.hasNext();) {
   Object obj = i.next();
   System.out.println(obj);// 循环输出value
  }
  // 遍历方法四 treemap keySet()遍历
  for (Object o : tempMap.keySet()) {
   System.out.println("key=" + o + " value=" + tempMap.get(o));
  }
  System.out.println("11111");
  // java如何遍历Map <String, ArrayList> map = new HashMap <String,
  // ArrayList>();
  System.out.println("java  遍历Map <String, ArrayList> map = new HashMap<String, ArrayList>();");
  Map<String, ArrayList> map = new HashMap<String, ArrayList>();
  Set<String> keys = map.keySet();
  Iterator<String> iterator = keys.iterator();
  while (iterator.hasNext()) {
   String key = iterator.next();
   ArrayList arrayList = map.get(key);
   for (Object o : arrayList) {
    System.out.println(o);
   }
  }
  Map<String, List> map = new HashMap<String, List>();
  for (Map.Entry entry : map.entrySet()) {
   String key = entry.getKey().toString();
   List<String> list= (List) entry.getValue();
   for (String value : list) {
    System.out.println(key + "====" + value);
   }
  }
 }
}
 
Map接口简介
 今天来看一看map集合，map映射接口，用于存放键值对，<key,value>，通过key来查找value,顾名思义key不能为空，唯一且不重复，不然底层怎么查呢！ 
可以从图中看出Map为单独的接口，他和Collection有什么区别呢？ 
Map和Collection在集合中并列存在。　
 Map集合是双列的，键值对，而Collection是单列集合
 Map存储元素使用put方法，Collection使用Put方法。
 Map遍历没有直接取出元素的方法，而是先转成Set集合，再通过迭代获取元素。
 　--Map常用方法
 　　
 –Map应用
 添加：使用HashMap。立了学生姓名和年龄之间的映射关系。并试图添加重复的键 
   public static void main(String[] args) {
        // 定义一个Map的容器对象  
        Map<String, Integer > map1 = new HashMap<String, Integer >();  
        map1.put("jack", 20);  
        map1.put("rose", 18);  
        map1.put("lucy", 17);  
        map1.put("java", 25);
      // map1.put("jack", 30)； 在没有hashCode和equals方式   添加重复的键值（值不同）,会覆盖掉前面key值相同的值
        System.out.println(map1);  
      
        Map<String, Integer> map2 = new HashMap<String, Integer>();  
        map2.put("张三丰", 100);  
        map2.put("虚竹", 20);  
        System.out.println("map2:" + map2);  
        // 从指定映射中将所有映射关系复制到此映射中。  
        map1.putAll(map2);  
        System.out.println("map1:" + map1);  
    }  
 
删除: 
   public static void main(String[] args) {   
　　 // 删除：  
        // remove() 删除关联对象，指定key对象  
        // clear() 清空集合对象  
  
        Map<String, Integer> map1 = new HashMap<String, Integer>();  
        map1.put("jack", 20);  
        map1.put("rose", 18);  
        map1.put("lucy", 17);  
        map1.put("java", 25);  
        System.out.println(map1);                 
        // 指定key，返回删除的键值对映射的值。  
        map1.remove("java");
        System.out.println(map1);  
        map1.clear();  
        System.out.println("map1:" + map1);  
    }  
 
获取: 
public static void main(String[] args) {
     // 获取：  
        // V get(Object key) 通过指定的key对象获取value对象  
        // int size() 获取容器的大小  
        Map<String, Integer> map1 = new HashMap<String, Integer>();  
        map1.put("jack", 20);  
        map1.put("rose", 18);  
        map1.put("lucy", 17);  
        map1.put("java", 25);  
        System.out.println(map1);  
        // V get(Object key) 通过指定的key对象获取value对象  
        System.out.println("value:" + map1.get("jack"));  
        // int size() 获取容器的大小
        System.out.println("map.size:" + map1.size()); 
    } 
 
判断: 
public static void main(String[] args) {
        // 判断：  
        // boolean isEmpty() 判断集合是否为空   长度为0返回true否则false  
        // boolean containsKey(Object key) 判断集合中是否包含指定的key  
        // boolean containsValue(Object value)  
  
        Map<String, Integer> map1 = new HashMap<String, Integer>();  
        map1.put("jack", 20);  
        map1.put("rose", 18);  
        map1.put("lucy", 17);  
        map1.put("java", 25);  
        System.out.println(map1);  
        System.out.println("isEmpty:" + map1.isEmpty());  
        System.out.println("containskey:" + map1.containsKey("jack"));  
        System.out.println("containsvalues:" + map1.containsValue(100));  
    }  
 
遍历Map的4种方式：
 第一种： 
public static void main(String[] args) {
        //遍历Map 第一种方式
        Map<String, Integer> map1 = new HashMap<String, Integer>();  
        map1.put("jack", 20);  
        map1.put("rose", 18);  
        map1.put("lucy", 17);  
        map1.put("java", 25);  
        
        //通过 map1.keySet() 获取key  通过key 找到value
        for (String key : map1.keySet()) {
            Integer value = map1.get(key);
            System.out.println("key : "+key+" value : "+value);
        }
    }
 
第二种： 
public static void main(String[] args) {
        //遍历Map 第二种方式
        Map<String, Integer> map1 = new HashMap<String, Integer>();  
        map1.put("jack", 20);  
        map1.put("rose", 18);  
        map1.put("lucy", 17);  
        map1.put("java", 25);  
        
       //通过Map.Entry(String,Integer) 获取，然后使用entry.getKey()获取到键，通过entry.getValue()获取到值
       for(Map.Entry<String, Integer> entry : map1.entrySet()){
           System.out.println("键 key ："+entry.getKey()+" 值value ："+entry.getValue());
       }
    }
 
第三种： 
//遍历Map 第三种方式
        Map<String, Integer> map1 = new HashMap<String, Integer>();  
        map1.put("jack", 20);  
        map1.put("rose", 18);  
        map1.put("lucy", 17);  
        map1.put("java", 25);  
        //第三种只遍历键或者值，通过加强for循环
        for(String s1:map1.keySet()){//遍历map的键
           System.out.println("键key ："+s1);
        }
        for(Integer s2:map1.values()){//遍历map的值
            System.out.println("值value ："+s2);
        }
           System.out.println("====================================");    
    }
 
第四种： 
public static void main(String[] args) {
        //遍历Map 第一种方式
        Map<String, Integer> map1 = new HashMap<String, Integer>();  
        map1.put("jack", 20);  
        map1.put("rose", 18);  
        map1.put("lucy", 17);  
        map1.put("java", 25);  
        
        //第四种Iterator遍历获取，然后获取到Map.Entry<String, String>，再得到getKey()和getValue()
        Iterator<Map.Entry<String, Integer>> it=map1.entrySet().iterator();
        while(it.hasNext()){
            Map.Entry<String, Integer> entry=it.next(); 
            System.out.println("键key ："+entry.getKey()+" value ："+entry.getValue());
        }
        
    }
 
HashMap 
底层是哈希表数据结构，线程是不同步的，可以存入null键，null值。要保证键的唯一性，需要覆盖hashCode方法，和equals方法。
 　　 案例：自定义对象作为Map的键。 
    public class Demo3 {  
        public static void main(String[] args) {  
            HashMap<Person, String> hm = new HashMap<Person, String>();  
            hm.put(new Person("jack", 20), "1001");  
            hm.put(new Person("rose", 18), "1002");  
            hm.put(new Person("lucy", 19), "1003");  
            hm.put(new Person("hmm", 17), "1004");  
            hm.put(new Person("ll", 25), "1005");  
            System.out.println(hm);  
            System.out.println(hm.put(new Person("rose", 18), "1006"));  //重写hashCode和equalse后key相同不会覆盖
      
            Set<Entry<Person, String>> entrySet = hm.entrySet();  
            Iterator<Entry<Person, String>> it = entrySet.iterator();  
            while (it.hasNext()) {  
                Entry<Person, String> next = it.next();  
                Person key = next.getKey();  
                String value = next.getValue();  
                System.out.println(key + " = " + value);  
            }  
        }  
    }  
      
    class Person {  
        private String name;  
        private int age;  
      
        Person() {  
      
        }  
      
        public Person(String name, int age) {  
            this.name = name;  
            this.age = age;  
        }  
      
        public String getName() {  
            return name;  
        }  
      
        public void setName(String name) {  
            this.name = name;  
        }  
      
        public int getAge() {  
            return age;  
        }  
      
        public void setAge(int age) {  
            this.age = age;  
        }  
      
        @Override  
        public int hashCode() {  
      
            return this.name.hashCode() + age * 37;  
        }  
      
        @Override  
        public boolean equals(Object obj) {  
            if (obj instanceof Person) {  
                Person p = (Person) obj;  
                return this.name.equals(p.name) && this.age == p.age;  
            } else {  
                return false;  
            }  
        }  
      
        @Override  
        public String toString() {  
      
            return "Person@name:" + this.name + " age:" + this.age;  
        }  
      
    }  
    }  
 
TreeMap
 TreeMap的排序，TreeMap可以对集合中的键进行排序。如何实现键的排序？ 
方式一：元素自身具备比较性
 和TreeSet一样原理，需要让存储在键位置的对象实现Comparable接口，重写compareTo方法，也就是让元素自身具备比较性，这种方式叫做　　元素的自然排序也叫做默认排序。 
方式二：容器具备比较性
 当元素自身不具备比较性，或者自身具备的比较性不是所需要的。那么此时可以让容器自身具备。需要定义一个类实现接口Comparator，重　　写compare方法，并将该接口的子类实例对象作为参数传递给TreeMap集合的构造方法。 
注意：当Comparable比较方式和Comparator比较方式同时存在时，以Comparator的比较方式为主； 
注意：在重写compareTo或者compare方法时，必须要明确比较的主要条件相等时要比较次要条件。（假设姓名和年龄一致的人为相同的人，　　如果想要对人按照年龄的大小来排序，如果年龄相同的人，需要如何处理？不能直接return 0，以为可能姓名不同（年龄相同姓名不同的人　　是不同的人）。此时就需要进行次要条件判断（需要判断姓名），只有姓名和年龄同时相等的才可以返回0.） 
通过return 0来判断唯一性。 
public class Demo4 { 
    public static void main(String[] args) { 
        TreeMap<String, Integer> tree = new TreeMap<String, Integer>(); 
        tree.put("张三", 19); 
        tree.put("李四", 20); 
        tree.put("王五", 21); 
        tree.put("赵六", 22); 
        tree.put("周七", 23); 
        tree.put("张三", 24); 
        System.out.println(tree); 
        System.out.println("张三".compareTo("李四"));//-2094 
    } 
} 
 
自定义元素排序 
    public class Demo3 {  
        public static void main(String[] args) {  
            TreeMap<Person, String> hm = new TreeMap<Person, String>(  
                    new MyComparator());  
            hm.put(new Person("jack", 20), "1001");  
            hm.put(new Person("rose", 18), "1002");  
            hm.put(new Person("lucy", 19), "1003");  
            hm.put(new Person("hmm", 17), "1004");  
            hm.put(new Person("ll", 25), "1005");  
            System.out.println(hm);  
            System.out.println(hm.put(new Person("rose", 18), "1006"));  
      
            Set<Entry<Person, String>> entrySet = hm.entrySet();  
            Iterator<Entry<Person, String>> it = entrySet.iterator();  
            while (it.hasNext()) {  
                Entry<Person, String> next = it.next();  
                Person key = next.getKey();  
                String value = next.getValue();  
                System.out.println(key + " = " + value);  
            }  
        }  
    }  
      
    class MyComparator implements Comparator<Person> {  
      
        @Override  
        public int compare(Person p1, Person p2) {  
            if (p1.getAge() > p2.getAge()) {  
                return -1;  
            } else if (p1.getAge() < p2.getAge()) {  
                return 1;  
            }  
            return p1.getName().compareTo(p2.getName());  
        }  
      
    }  
      
    class Person implements Comparable<Person> {  
        private String name;  
        private int age;  
      
        Person() {  
      
        }  
      
        public Person(String name, int age) {  
      
            this.name = name;  
            this.age = age;  
        }  
      
        public String getName() {  
            return name;  
        }  
      
        public void setName(String name) {  
            this.name = name;  
        }  
      
        public int getAge() {  
            return age;  
        }  
      
        public void setAge(int age) {  
            this.age = age;  
        }  
      
        @Override  
        public int hashCode() {  
      
            return this.name.hashCode() + age * 37;  
        }  
      
        @Override  
        public boolean equals(Object obj) {  
            if (obj instanceof Person) {  
                Person p = (Person) obj;  
                return this.name.equals(p.name) && this.age == p.age;  
            } else {  
                return false;  
            }  
        }  
      
        @Override  
        public String toString() {  
      
            return "Person@name:" + this.name + " age:" + this.age;  
        }  
      
        @Override  
        public int compareTo(Person p) {  
      
            if (this.age > p.age) {  
                return 1;  
            } else if (this.age < p.age) {  
                return -1;  
            }  
            return this.name.compareTo(p.name);  
        }  
      
    }  
 
注意：Set的元素不可重复，Map的键不可重复，如果存入重复元素如何处理 
Set元素重复元素不能存入add方法返回false 
Map的重复健将覆盖旧键，将旧值返回。
 原文链接:https://blog.csdn.net/qq_30225725/article/details/88019622
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java 经验分享程序人生

【深入理解java集合】-TreeMap实现原理
千次阅读 2018-10-03 17:34:35
} } 二、TreeMap实现原理 1、TreeMap的基本概念： TreeMap集合是基于红黑树（Red-Black tree）的 NavigableMap实现。TreeMap继承AbstractMap，实现NavigableMap、Cloneable、Serializable三个接口。其中AbstractMap...
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TreeMap工作原理
千次阅读 2018-06-12 09:43:45
一、红黑树简介TreeMap是通过红黑树实现的，增删改查的操作底层都是对红黑树的相关操作，因此先介绍红黑树的相关性质。红黑树顾名思义就是节点是红色或者黑色的平衡二叉树，它通过颜色的约束来维持着二叉树的平衡。...
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Java TreeMap工作原理及实现
2016-06-19 23:31:29
其实从宏观上来讲，就相当于树的中序遍历(LDR)。我们先看一下迭代输出的步骤 1 2 3 for (Entry, String> entry : tmap.entrySet()) { ...
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treeMap原理及其实现
千次阅读 2017-11-07 14:08:48
TreeMap是一个有序的key-value集合，他是通过红黑树实现的。 TreeMap继承于AbstractMap,所以它是一个Map，即一个key-value集合。 TreeMap实现了navigableMap接口，意味着它支持一系列的导航方法，返回有序的key...
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Java源码解析之TreeMap(jdk1.8)上篇
2019-03-25 01:31:52
前言今天我们要来啃Map体系中的硬骨头了TreeMap。...在我们介绍TreeMap之前，我认为我们有必要彻底的了解一下什么是红黑树：其实它是一种特殊的二叉树，能够提供最坏情况下遍历树的时间——O(logn),而链...
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java源码
TreeMap实现有序的原理
万次阅读 2019-02-13 14:07:52
上一篇讲了LinkedHashMap实现有序的原理，这票介绍一个另一种有序的Map，TreeMap。同样是有序，两者大不一样，LinkedHashMap是按照插入顺序排序，而TreeMap是按照Key的自然顺序或者Comprator的顺序进行排序。在...
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java集合类时间复杂度有序
集合TreeMap 实现原理探究
2020-07-20 21:41:25
在介绍TreeMap之前，我们来了解一种数据结构：二叉树。相信学过数据结构的同学知道，这种结构的数据存储形式在查找的时候效率非常高。二叉树结构又可再细分为二叉查找树和二叉平衡树二叉查找树是一种有序...
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HashMap遍历方法和实现原理分析
千次阅读 2015-11-15 17:10:50
HashMap遍历方法；HashMap实现原理分析
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hashmap
集合(三)：Map集合，HashMap，TreeMap，集合遍历
2020-04-17 23:17:08
Map集合的实现类—TreeMap集合 TreeMap 集合用来存储简直映射关系的，不允许出现重复的键，内部通过二叉树的原理保证键的唯一。因为 TreeMap 内部实现了 SortedMap 接口，会默认按照自然顺序对 Key 进行排序。 ...
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java
TreeMap 底层原理
2019-06-04 19:57:39
一：TreeMap的基本概念：二：源码解析一：TreeMap的基本概念： TreeMap集合是基于红黑树（Red-Black tree）的 NavigableMap实现。该集合最重要的特点就是可排序，该映射根据其键的自然顺序进行排序，或者根据...
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TreeMap实现原理
2016-08-24 16:59:00
为了更了解TreeMap的原理，下面我们将根据TreeMap中实现的方法来对源码做一个详细的说明。 2.1、TreeMap数据结构 TreeMap的定义如下： public class TreeMap,V> extends AbstractMap,V> implements ...
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TreeMap底层原理解析（jdk1.8）
2019-09-13 17:03:57
TreepMap底层原理解析一.TreeMap概述 TreeMap存储K-V键值对，通过红黑树（R-B tree）实现； TreeMap继承了NavigableMap接口，NavigableMap接口继承了SortedMap接口，可支持一系列的导航定位以及导航操作的方法...
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红黑树
Java集合，TreeMap底层实现和原理
千次阅读 2018-02-28 12:51:00
定制排序：创建TreeMap对象传入了一个Comparator对象，该对象负责对TreeMap中所有的key进行排序，采用定制排序不要求Map的key实现Comparable接口。等下面分析到比较方法的时候在分析这两种比较有何不同。对于Map...
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【集合】TreeMap底层原理
2020-02-19 20:14:02
1 前言本人使用的是jdk1.8版本。...学过数据结构的都知道二叉查找树是一种有序树，即进行中序遍历可以得到一组有序序列，所以TreeMap也是有序的Map集合。在红黑树的加持下，TreeMap的众多方...
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一行代码实现Map排序（JDK8+TreeMap+比较器）
2021-03-08 22:38:58
目录前言原结构TreeMap+Lambda表达式TreeMap+方法引用结语前言今天同事提了一句到list转map排序有什么技巧性的方法，他用了LinkedHashMap，而且用惯stream了，就想根据链表特性和stream的方法，先整理再顺序塞值，...
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java lambda
TreeMap实现原理及源码分析之JDK8
2019-02-24 21:26:00
转载Java 集合系列12之 TreeMap详细介绍(源码解析)和使用示例一、TreeMap 简单介绍什么是Map？　在数组中我们通过数组下标来对数组内容进行索引的，而在Map中我们通过对象来对对象进行索引，用来索引的对象...
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Java TreeMap工作原理及实现(一)
千次阅读 2016-05-16 13:16:00
TreeMap定义TreeMap特点HashMap与TreeMap的区别 TreeMap定义 package java.util; public class TreeMap extends AbstractMap implements NavigableMap, Cloneable, java.io.Serializable{ } pub
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Java TreeMap原理实现及常用方法
2020-08-17 14:39:38
1、TreeMap概述：原文链接 TreeMap存储K-V键值对，通过红黑树（R-B tree）实现； TreeMap继承了NavigableMap接口，NavigableMap接口继承了SortedMap接口，可支持一系列的导航定位以及导航操作的方法，当然只是提供...
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java集合的底层原理（Map的底层原理（TreeMap）二）
2020-06-02 19:51:25
一、TreeMap 1.1 数据结构源码定义如下 public class TreeMap<K,V> extends AbstractMap<K,V> implements NavigableMap<K,V>, Cloneable, java.io.Serializable TreeMap继承AbstractMap...
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TreeMap实现原理深度分析
2017-02-18 12:34:41
TreeMap的实现是红黑树算法的实现，所以要了解TreeMap就必须对红黑树有一定的了解,通过这篇博文你可以获得如下知识点： 1. 红黑树的基本概念。 2. 红黑树增加节点、删除节点的实现过程。 3. 红黑树左旋转、右...
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java 算法
TreeMap运用与原理
2019-02-20 02:37:54
我们提到，HashMap有一个重要局限，键值对之间没有特定的顺序，我们还提到，Map接口有另一个重要的实现类TreeMap，在TreeMap中，键值对之间按键有序，TreeMap的实现基础是排序二叉树，上节我们介绍了排序二叉树的...
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Java面试题大全（2020版）
万次阅读 多人点赞 2019-11-26 11:59:06
基于你的collection的大小，也许向HashMap中添加元素会更快，将map换为TreeMap进行有序key的遍历。 23. 说一下 HashMap 的实现原理？ HashMap概述： HashMap是基于哈希表的Map接口的非同步实现。此实现提供所有可选...
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Java面试题大全 Java面试题 Java面试题及答案

TreeMap原理实现及常用方法

Map集合的五种遍历方式及Treemap方法

Map接口简介

遍历Map的4中方式：

第一种：

第二种：

第三种：

第四种：

TreeMap

方式一：元素自身具备比较性

方式二：容器具备比较性

考考基础部分，你能说出 TreeMap 原理实现及常用方法吗？

Map集合的五种遍历方式及Treemap方法(实例代码)

【深入理解java集合】-TreeMap实现原理

TreeMap工作原理

Java TreeMap工作原理及实现

treeMap原理及其实现

Java源码解析之TreeMap(jdk1.8)上篇

TreeMap实现有序的原理

集合TreeMap 实现原理探究

HashMap遍历方法和实现原理分析

集合(三)：Map集合，HashMap，TreeMap，集合遍历

TreeMap 底层原理

TreeMap实现原理

TreeMap底层原理解析（jdk1.8）

Java集合，TreeMap底层实现和原理

【集合】TreeMap底层原理

一行代码实现Map排序（JDK8+TreeMap+比较器）

TreeMap实现原理及源码分析之JDK8

Java TreeMap工作原理及实现(一)

Java TreeMap原理实现及常用方法

java集合的底层原理（Map的底层原理（TreeMap）二）

TreeMap实现原理深度分析

TreeMap运用与原理

Java面试题大全（2020版）

treemap遍历原理

TreeMap原理实现及常用方法

Map集合的五种遍历方式及Treemap方法

Map接口简介

遍历Map的4中方式：

第一种：

第二种：

第三种：

第四种：

TreeMap

方式一：元素自身具备比较性

方式二：容器具备比较性

考考基础部分，你能说出 TreeMap 原理实现及常用方法吗？

Map集合的五种遍历方式及Treemap方法(实例代码)

【深入理解java集合】-TreeMap实现原理

TreeMap工作原理

Java TreeMap工作原理及实现

treeMap原理及其实现

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TreeMap实现有序的原理

集合TreeMap 实现原理探究

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TreeMap 底层原理

TreeMap实现原理

TreeMap底层原理解析（jdk1.8）

Java集合，TreeMap底层实现和原理

【集合】TreeMap底层原理

一行代码实现Map排序（JDK8+TreeMap+比较器）

TreeMap实现原理及源码分析之JDK8

Java TreeMap工作原理及实现(一)

Java TreeMap原理实现及常用方法

java集合的底层原理（Map的底层原理（TreeMap） 二）

TreeMap实现原理深度分析

TreeMap运用与原理

Java面试题大全（2020版）

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