java集合系列——Map之TreeMap介紹(九)
一.TreeMap的簡介
TreeMap是一個有序的key-value集合,基於紅黑樹(Red-Black tree)的 NavigableMap實現。該對映根據其鍵的自然順序進行排序,或者根據建立對映時提供的 Comparator進行排序,具體取決於使用的構造方法。
下面簡單介紹一下 紅黑樹:
1. 根節點是黑色
2. 每個節點都只能是紅色或者黑色
3. 每個葉節點(NIL節點,空節點)是黑色的。
4. 如果一個節點是紅色的,則它兩個子節點都是黑色的,也就是說在一條路徑上不能出現兩個紅色的節點。
5. 從任一節點到其每個葉子的所有路徑都包含相同數目的黑色節點。
二.TreeMap的繼承關係
類 TreeMap<K,V>
java.lang.Object
繼承者 java.util.AbstractMap<K,V>
繼承者 java.util.TreeMap<K,V>
型別引數:
K - 此對映維護的鍵的型別
V - 對映值的型別
繼承AbstactMap類,則TreeMap是一個Map,具體key-value特性的集合!
實現了Navigable介面,意味著它支援一系列的導航方法,如有序的key返回。
實現了Cloneable介面,意味著它能被克隆。
實現了Serializable介面,意味著它支援序列化。
三.TreeMap的API
Tree API
1:構造方法
TreeMap()
使用鍵的自然順序構造一個新的、空的樹對映。
TreeMap(Comparator<? super K> comparator)
構造一個新的、空的樹對映,該對映根據給定比較器進行排序。
TreeMap(Map<? extends K,? extends V> m)
構造一個與給定對映具有相同對映關係的新的樹對映,該對映根據其鍵的自然順序 進行排序。
TreeMap(SortedMap<K,? extends V> m)
構造一個與指定有序對映具有相同對映關係和相同排序順序的新的樹對映。
2:方法
Map.Entry<K,V> ceilingEntry(K key)
返回一個鍵-值對映關係,它與大於等於給定鍵的最小鍵關聯;如果不存在這樣的鍵,則返回 null。
K ceilingKey(K key)
返回大於等於給定鍵的最小鍵;如果不存在這樣的鍵,則返回 null。
void clear()
從此對映中移除所有對映關係。
Object clone()
返回此 TreeMap 例項的淺表副本。
Comparator<? super K> comparator()
返回對此對映中的鍵進行排序的比較器;如果此對映使用鍵的自然順序,則返回 null。
boolean containsKey(Object key)
如果此對映包含指定鍵的對映關係,則返回 true。
boolean containsValue(Object value)
如果此對映為指定值對映一個或多個鍵,則返回 true。
NavigableSet<K> descendingKeySet()
返回此對映中所包含鍵的逆序 NavigableSet 檢視。
NavigableMap<K,V> descendingMap()
返回此對映中所包含對映關係的逆序檢視。
Set<Map.Entry<K,V>> entrySet()
返回此對映中包含的對映關係的 Set 檢視。
Map.Entry<K,V> firstEntry()
返回一個與此對映中的最小鍵關聯的鍵-值對映關係;如果對映為空,則返回 null。
K firstKey()
返回此對映中當前第一個(最低)鍵。
Map.Entry<K,V> floorEntry(K key)
返回一個鍵-值對映關係,它與小於等於給定鍵的最大鍵關聯;如果不存在這樣的鍵,則返回 null。
K floorKey(K key)
返回小於等於給定鍵的最大鍵;如果不存在這樣的鍵,則返回 null。
V get(Object key)
返回指定鍵所對映的值,如果對於該鍵而言,此對映不包含任何對映關係,則返回 null。
SortedMap<K,V> headMap(K toKey)
返回此對映的部分檢視,其鍵值嚴格小於 toKey。
NavigableMap<K,V> headMap(K toKey, boolean inclusive)
返回此對映的部分檢視,其鍵小於(或等於,如果 inclusive 為 true)toKey。
Map.Entry<K,V> higherEntry(K key)
返回一個鍵-值對映關係,它與嚴格大於給定鍵的最小鍵關聯;如果不存在這樣的鍵,則返回 null。
K higherKey(K key)
返回嚴格大於給定鍵的最小鍵;如果不存在這樣的鍵,則返回 null。
Set<K> keySet()
返回此對映包含的鍵的 Set 檢視。
Map.Entry<K,V> lastEntry()
返回與此對映中的最大鍵關聯的鍵-值對映關係;如果對映為空,則返回 null。
K lastKey()
返回對映中當前最後一個(最高)鍵。
Map.Entry<K,V> lowerEntry(K key)
返回一個鍵-值對映關係,它與嚴格小於給定鍵的最大鍵關聯;如果不存在這樣的鍵,則返回 null。
K lowerKey(K key)
返回嚴格小於給定鍵的最大鍵;如果不存在這樣的鍵,則返回 null。
NavigableSet<K> navigableKeySet()
返回此對映中所包含鍵的 NavigableSet 檢視。
Map.Entry<K,V> pollFirstEntry()
移除並返回與此對映中的最小鍵關聯的鍵-值對映關係;如果對映為空,則返回 null。
Map.Entry<K,V> pollLastEntry()
移除並返回與此對映中的最大鍵關聯的鍵-值對映關係;如果對映為空,則返回 null。
V put(K key, V value)
將指定值與此對映中的指定鍵進行關聯。
void putAll(Map<? extends K,? extends V> map)
將指定對映中的所有對映關係複製到此對映中。
V remove(Object key)
如果此 TreeMap 中存在該鍵的對映關係,則將其刪除。
int size()
返回此對映中的鍵-值對映關係數。
NavigableMap<K,V> subMap(K fromKey, boolean fromInclusive, K toKey, boolean toInclusive)
返回此對映的部分檢視,其鍵的範圍從 fromKey 到 toKey。
SortedMap<K,V> subMap(K fromKey, K toKey)
返回此對映的部分檢視,其鍵值的範圍從 fromKey(包括)到 toKey(不包括)。
SortedMap<K,V> tailMap(K fromKey)
返回此對映的部分檢視,其鍵大於等於 fromKey。
NavigableMap<K,V> tailMap(K fromKey, boolean inclusive)
返回此對映的部分檢視,其鍵大於(或等於,如果 inclusive 為 true)fromKey。
Collection<V> values()
返回此對映包含的值的 Collection 檢視。
四.原始碼
原始碼和16基本相同,這裡不做分析,可以檢視參考文章。裡面有詳細的介紹!
五.總結
1、TreeMap是根據key進行排序的,它的排序和定位需要依賴比較器或覆寫Comparable介面,也因此不需要key覆寫hashCode方法和equals方法,就可以排除掉重複的key,而HashMap的key則需要通過覆寫hashCode方法和equals方法來確保沒有重複的key。
2、TreeMap的查詢、插入、刪除效率均沒有HashMap高,一般只有要對key排序時才使用TreeMap。
3、TreeMap的key不能為null,而HashMap的key可以為null。
4、TreeMap不是同步的。如果多個執行緒同時訪問一個對映,並且其中至少一個執行緒從結構上修改了該對映,則其必須 外部同步。
SortedMap m = Collections.synchronizedSortedMap(new TreeMap(...));
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