HashMap之元素刪除

HashMap 紅黑樹 · 發表 2018-09-18 14:28:17

摘要：微信公眾號：如有問題或建議，請在下方留言; 最近更新：2018-09-18 HashMap之元素刪除繼上一篇HashMap之元素插入，我們繼續來看下元素刪除的實現原理。 1、原始碼： 1public V remove(Object key) { 2...

微信公眾號：如有問題或建議，請在下方留言;

最近更新：2018-09-18

HashMap之元素刪除

繼上一篇HashMap之元素插入，我們繼續來看下元素刪除的實現原理。

1、原始碼：

1public V remove(Object key) {
2Node<K,V> e;
3return (e = removeNode(hash(key), key, null, false, true)) == null ?
4null : e.value;
5}
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看下核心方法removeNode：

 1//matchValue為false 表示不需要比對value值一致
 2//movable為false 表示刪除節點後不移動其他節點
 3final Node<K,V> removeNode(int hash, Object key, Object value,
 4boolean matchValue, boolean movable) {
 5//p為當前檢查的節點
 6Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, index;
 7if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 &&
 8(p = tab[index = (n - 1) & hash]) != null) { //待刪除節點在陣列索引位置存在元素
 9//node為找到的刪除節點
10Node<K,V> node = null, e; K k; V v;
11if (p.hash == hash &&
12((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))//雜湊值一致，key一致則找到了要刪除的節點
13node = p;
14else if ((e = p.next) != null) {//未找到則看後繼節點
15if (p instanceof TreeNode)//如果後繼節點為紅黑樹節點，則在紅黑樹中查詢要刪除的節點
16node = ((TreeNode<K,V>)p).getTreeNode(hash, key);
17else {
18do {
19if (e.hash == hash &&
20((k = e.key) == key ||
21(key != null && key.equals(k)))) {
22node = e;
23break;
24}
25p = e;
26} while ((e = e.next) != null);//不為紅黑樹節點，則遍歷單鏈表查詢
27}
28}
29if (node != null && (!matchValue || (v = node.value) == value ||
30(value != null && value.equals(v)))) {//找到節點，matchValue為true，還需要比對value值
31if (node instanceof TreeNode)
32((TreeNode<K,V>)node).removeTreeNode(this, tab, movable);//待刪除節點為紅黑樹節點，則進行紅黑樹節點的刪除操作
33else if (node == p)//待刪除節點為陣列中的元素，直接將後繼節點替換即可
34tab[index] = node.next;
35else//待刪除節點為單鏈表中的元素，將後繼節點作為前驅節點的後繼節點即可
36p.next = node.next;
37++modCount;
38--size;
39afterNodeRemoval(node);
40return node;
41}
42}
43return null;
44}
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2、流程圖：

3、說明：

因為HashMap存在三種儲存方式，陣列、單鏈表、紅黑樹，那麼刪除元素時必然存在著這三種情況。其中，紅黑樹的刪除最為複雜，咱們接著往下看。

紅黑樹之查詢元素

1、原始碼：

 1final TreeNode<K,V> getTreeNode(int h, Object k) {
 2return ((parent != null) ? root() : this).find(h, k, null);
 3}
 4
 5//查詢紅黑樹的根節點
 6final TreeNode<K,V> root() {
 7for (TreeNode<K,V> r = this, p;;) {
 8if ((p = r.parent) == null)
 9return r;
10r = p;
11}
12}
13
14//遍歷紅黑樹查詢指定雜湊和key的節點
15final TreeNode<K,V> find(int h, Object k, Class<?> kc) {
16TreeNode<K,V> p = this;
17do {
18int ph, dir; K pk;
19TreeNode<K,V> pl = p.left, pr = p.right, q;//儲存左節點 右節點 
20if ((ph = p.hash) > h) //左節點雜湊值大於給定查詢節點的雜湊值，則繼續往左找
21p = pl;
22else if (ph < h)//左節點雜湊值小於給定查詢節點的雜湊值，則往右找
23p = pr;
24else if ((pk = p.key) == k || (k != null && k.equals(pk)))//當前節點key值一致，則返回該節點
25return p;
26else if (pl == null)//左節點為空，則往右找
27p = pr;
28else if (pr == null)//右節點為空，則往左找
29p = pl;
30else if ((kc != null ||//雜湊相同，key不同，且有左右節點。此時看key是否可比較，是則比較key值
31(kc = comparableClassFor(k)) != null) &&
32(dir = compareComparables(kc, k, pk)) != 0)
33p = (dir < 0) ? pl : pr;//小於往左，大於往右
34else if ((q = pr.find(h, k, kc)) != null)//雜湊相同，key不可比或者key也相同，則往右查詢
35return q;
36else//否則往左
37p = pl;
38} while (p != null);
39return null;
40}
複製程式碼

2、流程圖：

紅黑樹之刪除元素

1、原始碼：

1final void removeTreeNode(HashMap<K,V> map, Node<K,V>[] tab,
2boolean movable) {
3int n;
4if (tab == null || (n = tab.length) == 0)
5return;
6int index = (n - 1) & hash;
7TreeNode<K,V> first = (TreeNode<K,V>)tab[index], root = first, rl;
8TreeNode<K,V> succ = (TreeNode<K,V>)next, pred = prev;
9if (pred == null) //待刪除節點為根節點，則其後繼節點作為陣列索引位置的元素
 10tab[index] = first = succ;
 11else//待刪除節點存在前驅節點，則後繼節點作為前驅節點的下一個節點
 12pred.next = succ;
 13if (succ != null)//待刪除節點存在後繼節點，則前驅節點作為後繼節點的上一個節點
 14succ.prev = pred;
 15if (first == null)//陣列索引位置元素為null，直接返回
 16return;
 17if (root.parent != null)//找到紅黑樹的根節點
 18root = root.root();
 19if (root == null || root.right == null ||
 20(rl = root.left) == null || rl.left == null) {//紅黑樹太小則進行去樹化操作
 21tab[index] = first.untreeify(map);// too small
 22return;
 23}
 24//查詢替代節點replacement
 25//p為待刪除節點，pl為其左節點，pr為其右節點，replacement為替代節點
 26TreeNode<K,V> p = this, pl = left, pr = right, replacement;
 27if (pl != null && pr != null) {//待刪除節點有左右節點
 28//s為後繼節點 
 29TreeNode<K,V> s = pr, sl;
 30while ((sl = s.left) != null)//往待刪除節點右子樹的左邊走 
 31s = sl;
 32boolean c = s.red; s.red = p.red; p.red = c;//互換後繼節點和待刪除節點的顏色
 33//sr為後繼節點的右節點
 34TreeNode<K,V> sr = s.right;
 35//pp為待刪除節點的父節點
 36TreeNode<K,V> pp = p.parent;
 37if (s == pr) {//待刪除節點的右節點無左孩子--->右節點和待刪除節點互換
 38p.parent = s;
 39s.right = p;
 40}
 41else {//待刪除節點的右節點有左孩子
 42//sp為後繼節點的父節點
 43TreeNode<K,V> sp = s.parent;
 44//後繼節點存在父節點，則讓待刪除節點替代後繼節點
 45if ((p.parent = sp) != null) {//後繼節點的父節點成為待刪除節點的父節點
 46if (s == sp.left)//後繼節點為其父節點的左孩子
 47sp.left = p;//待刪除節點就作為後繼節點的父節點的左孩子
 48else
 49sp.right = p;//待刪除節點就作為後繼節點的父節點的右孩子
 50}
 51//待刪除節點存在右節點，則讓後繼節點成為其父節點
 52if ((s.right = pr) != null)
 53pr.parent = s;
 54}
 55p.left = null;//待刪除節點左孩子為null
 56if ((p.right = sr) != null)//後繼節點存在右節點，則讓其成為待刪除節點的右節點
 57sr.parent = p;//相對應，待刪除節點成為其父節點
 58if ((s.left = pl) != null)//待刪除節點存在左節點，則讓其成為後繼節點的左節點
 59pl.parent = s;//相對應，後繼節點成為其父節點
 60//待刪除節點存在父節點，則讓後繼節點替代待刪除節點
 61if ((s.parent = pp) == null)//待刪除節點不存在父節點，則後繼節點父節點為null
 62root = s;//後繼節點成為根節點
 63else if (p == pp.left)//待刪除節點存在父節點，且待刪除節點是其左節點
 64pp.left = s;//後繼節點作為其左節點
 65else
 66pp.right = s;//後繼節點作為其右節點
 67//後繼節點存在右節點，則替代節點為該節點
 68if (sr != null)
 69replacement = sr;
 70else //替代節點為待刪除節點(等於未找到)
 71replacement = p;
 72}
 73else if (pl != null)//待刪除節點只有左節點
 74replacement = pl;
 75else if (pr != null)//待刪除節點只有右節點
 76replacement = pr;
 77else//待刪除節點為葉子節點
 78replacement = p;
 79if (replacement != p) {//替代節點不為待刪除節點，則先進行節點刪除，然後進行平衡調整
 80TreeNode<K,V> pp = replacement.parent = p.parent;
 81if (pp == null)
 82root = replacement;
 83else if (p == pp.left)
 84pp.left = replacement;
 85else
 86pp.right = replacement;
 87p.left = p.right = p.parent = null;
 88}
 89
 90TreeNode<K,V> r = p.red ? root : balanceDeletion(root, replacement);//進行平衡調整
 91
 92if (replacement == p) {//替代節點為待刪除節點，則先進行平衡調整，然後進行節點刪除
 93TreeNode<K,V> pp = p.parent;
 94p.parent = null;
 95if (pp != null) {
 96if (p == pp.left)
 97pp.left = null;
 98else if (p == pp.right)
 99pp.right = null;
100}
101}
102if (movable)//將紅黑樹根節點移動到陣列索引位置
103moveRootToFront(tab, r);
104}
複製程式碼