前言
聲明，本文用得是jdk1.8
前面章節回顧：
本篇主要講解TreeMap~
看這篇文章之前最好是有點數據結構的基礎：
當然了，如果講得有錯的地方還請大家多多包涵並不吝在評論去指正～
一、TreeMap剖析
按照慣例，我簡單翻譯了一下頂部的注釋(我英文水平渣，如果有錯的地方請多多包涵~歡迎在評論區下指正)
接着我們來看看類繼承圖：
在注釋中提到的要點，我來總結一下：
- TreeMap實現了NavigableMap接口，而NavigableMap接口繼承着SortedMap接口，致使我們的TreeMap是有序的！
- TreeMap底層是紅黑樹，它方法的時間復雜度都不會太高: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我都忘得差不多了~~~下面就開始看TreeMap的源碼來看看它是怎么實現的，並且回顧一下Comparator和Comparable的用法吧！
1.1TreeMap的域
1.2TreeMap構造方法
TreeMap的構造方法有4個：
可以發現，TreeMap的構造方法大多數與comparator有關：
也就是頂部注釋說的：TreeMap有序是通過Comparator來進行比較的，如果comparator為null，那么就使用自然順序~
打個比方：
- 如果value是整數，自然順序指的就是我們平常排序的順序(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() +"關注公眾號：Java3y---->" + entry.getValue();
System.out.println(s);
}
1.3put方法
我們來看看TreeMap的核心put方法，閱讀它就可以獲取不少關於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);
}
如果我們設置key為null，會拋出異常的，就不執行下面的代碼了。
1.4get方法
接下來我們來看看get方法的實現：
點進去getEntry()看看實現：
如果Comparator不為null，接下來我們進去看看getEntryUsingComparator(Object key)，是怎么實現的
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並且平衡紅黑樹
平衡紅黑樹的代碼是比較復雜的，我就不說了，你們去看吧(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個是核心的遍歷方法，因為Iterator有非常非常多~
此時，我們只需要debug一下看看，跟下去就好！
於是乎，我們可以找到：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：
可以發現，EntryIterator大多的實現都是在父類中：
那接下來我們去看看PrivateEntryIterator比較重要的方法：
我們進去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，是按次序排序后的下一個結點。從代碼中可以看出，如果右子樹不為空，就返回右子樹中最小結點。如果右子樹為空，就要向上回溯了。在這種情況下，t 是以其為根的樹的最后一個結點。如果它是其父結點的左孩子，那么父結點就是它的下一個結點，否則，t 就是以其父結點為根的樹的最后一個結點，需要再次向上回溯。一直到 ch 是 p 的左孩子為止。
來源：https://blog.csdn.net/on_1y/article/details/27231855
二、總結
TreeMap底層是紅黑樹，能夠實現該Map集合有序~
如果在構造方法中傳遞了Comparator對象，那么就會以Comparator對象的方法進行比較。否則，則使用Comparable的compareTo(T o)方法來比較。
- 值得說明的是：如果使用的是
compareTo(T o)方法來比較，key一定是不能為null，並且得實現了Comparable接口的。 - 即使是傳入了Comparator對象，不用
compareTo(T o)方法來比較，key也是不能為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;
});
//創建學生對象
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);
}
}
我們從源碼中的很多地方中發現：Comparator和Comparable出現的頻率是很高的，因為TreeMap實現有序要么就是外界傳遞進來Comparator對象，要么就使用默認key的Comparable接口(實現自然排序)
最后我就來總結一下TreeMap要點吧：
- 由於底層是紅黑樹，那么時間復雜度可以保證為log(n)
- key不能為null，為null為拋出NullPointException的
- 想要自定義比較，在構造方法中傳入Comparator對象，否則使用key的自然排序來進行比較
- TreeMap非同步的，想要同步可以使用Collections來進行封裝
參考資料：
- 《Core Java》
- https://blog.csdn.net/panweiwei1994/article/details/76555359
- https://www.cnblogs.com/chinajava/p/5808416.html
明天要是無意外的話，可能會寫ConcurrentHashMap集合，敬請期待哦~~~~
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