TreeMap就這麼簡單【源碼剖析】

時間 2019-11-12

標籤 treemap 簡單源碼剖析简体版

原文原文鏈接

前言

聲明，本文用得是jdk1.8html

前面章節回顧：java

本篇主要講解TreeMap~微信

看這篇文章以前最好是有點數據結構的基礎：數據結構

固然了，若是講得有錯的地方還請你們多多包涵並不吝在評論去指正～post

1、TreeMap剖析

按照慣例，我簡單翻譯了一下頂部的註釋(我英文水平渣，若是有錯的地方請多多包涵~歡迎在評論區下指正)this

接着咱們來看看類繼承圖：spa

在註釋中提到的要點，我來總結一下：.net

TreeMap實現了NavigableMap接口，而NavigableMap接口繼承着SortedMap接口，導致咱們的TreeMap是有序的！
TreeMap底層是紅黑樹，它方法的時間複雜度都不會過高:log(n)~
非同步
使用Comparator或者Comparable來比較key是否相等與排序的問題~

對我而言，Comparator和Comparable我都忘得差很少了~~~下面就開始看TreeMap的源碼來看看它是怎麼實現的，而且回顧一下Comparator和Comparable的用法吧！翻譯

1.1TreeMap的域

1.2TreeMap構造方法

TreeMap的構造方法有4個：debug

能夠發現，TreeMap的構造方法大多數與comparator有關：

也就是頂部註釋說的：TreeMap有序是經過Comparator來進行比較的，若是comparator爲null，那麼就使用天然順序~

打個比方：

若是value是整數，天然順序指的就是咱們日常排序的順序(1,2,3,4,5..)~

TreeMap<Integer, Integer> treeMap = new TreeMap<>();

    treeMap.put(1, 5);
    treeMap.put(2, 4);
    treeMap.put(3, 3);
    treeMap.put(4, 2);
    treeMap.put(5, 1);

    for (Entry<Integer, Integer> entry : treeMap.entrySet()) {

        String s = entry.getKey() +"關注公衆號：Java3y---->" + entry.getValue();

        System.out.println(s);
    }

1.3put方法

咱們來看看TreeMap的核心put方法，閱讀它就能夠獲取很多關於TreeMap特性的東西了~

下面是compare(Object k1, Object k2)方法

/**
     * Compares two keys using the correct comparison method for this TreeMap.
     */
    @SuppressWarnings("unchecked")
    final int compare(Object k1, Object k2) {
        return comparator==null ? ((Comparable<? super K>)k1).compareTo((K)k2)
            : comparator.compare((K)k1, (K)k2);
    }

若是咱們設置key爲null，會拋出異常的，就不執行下面的代碼了。

1.4get方法

接下來咱們來看看get方法的實現：

點進去getEntry()看看實現：

若是Comparator不爲null，接下來咱們進去看看getEntryUsingComparator(Object key)，是怎麼實現的

1.5remove方法

刪除節點的時候調用的是deleteEntry(Entry<K,V> p)方法，這個方法主要是刪除節點而且平衡紅黑樹

平衡紅黑樹的代碼是比較複雜的，我就不說了，大家去看吧(反正我看不懂)....

1.6遍歷方法

在看源碼的時候可能不知道哪一個是核心的遍歷方法，由於Iterator有很是很是多~

此時，咱們只須要debug一下看看，跟下去就好！

因而乎，咱們能夠找到：TreeMap遍歷是使用EntryIterator這個內部類的

首先來看看EntryIterator的類結構圖吧：

能夠發現，EntryIterator大多的實現都是在父類中：

那接下來咱們去看看PrivateEntryIterator比較重要的方法：

咱們進去successor(e)方法看看實現：

successor 其實就是一個結點的下一個結點，所謂下一個，是按次序排序後的下一個結點。從代碼中能夠看出，若是右子樹不爲空，就返回右子樹中最小結點。若是右子樹爲空，就要向上回溯了。在這種狀況下，t 是以其爲根的樹的最後一個結點。若是它是其父結點的左孩子，那麼父結點就是它的下一個結點，不然，t 就是以其父結點爲根的樹的最後一個結點，須要再次向上回溯。一直到 ch 是 p 的左孩子爲止。

來源：blog.csdn.net/on_1y/artic…

2、總結

TreeMap底層是紅黑樹，可以實現該Map集合有序~

若是在構造方法中傳遞了Comparator對象，那麼就會以Comparator對象的方法進行比較。不然，則使用Comparable的compareTo(T o)方法來比較。

值得說明的是：若是使用的是compareTo(T o)方法來比較，key必定是不能爲null，而且得實現了Comparable接口的。
即便是傳入了Comparator對象，不用compareTo(T o)方法來比較，key也是不能爲null的

public static void main(String[] args) {
        TreeMap<Student, String> map = new TreeMap<Student, String>((o1, o2) -> {
            //主要條件
            int num = o1.getAge() - o2.getAge();

            //次要條件
            int num2 = num == 0 ? o1.getName().compareTo(o2.getName()) : num;

            return num2;
        });

        //建立學生對象
        Student s1 = new Student("潘安", 30);
        Student s2 = new Student("柳下惠", 35);

        //添加元素進集合
        map.put(s1, "宋朝");
        map.put(s2, "元朝");
        map.put(null, "漢朝");

        //獲取key集合
        Set<Student> set = map.keySet();

        //遍歷key集合
        for (Student student : set) {
            String value = map.get(student);
            System.out.println(student + "---------" + value);
        }
    }

咱們從源碼中的不少地方中發現：Comparator和Comparable出現的頻率是很高的，由於TreeMap實現有序要麼就是外界傳遞進來Comparator對象，要麼就使用默認key的Comparable接口(實現天然排序)

最後我就來總結一下TreeMap要點吧：