一、TreeMap简介(基于JDK1.8)
TreeMap是基于红黑树数据结构,是一个key-value的有序集合,该映射根据其键的自然顺序进行排序,或者根据创建映射时提供的 Comparator 进行排序,具体取决于使用的构造方法。因为红黑树是平衡的二叉搜索树,所以其put、get、remove的时间复杂度都为log(n)。
(一)、TreeMap与Map的关系
(二)、数据结构
红黑树操作包括插入、删除、左旋、右旋,这里有个可视化的红黑树操作网站,把这些操作都按动画做出来了,生动形象。
二、TreeMap的继承结构
(一)、继承结构
-
- TreeMap继承AbstractMap,实现了Map接口。Map是key-value键值对接口,所以具有Map接口的特性;
- 实现了NavigableMap接口,而NavigableMap接口继承了SortedMap接口,所以TreeMap具有一系列导航的方法,意味TreeMap是有序的键值对集合;
- 实现了Cloneable接口,意味着TreeMap可以被克隆;
- 实现了Serializable接口,意味着可以被序列化。
(二)、有序的实现
TreeMap实现了NavigableMap接口,NavigableMap是JDK1.6新增的,NavigableMap继承了SortedMap(这个Map是有序的),顺序一般是指由Comparable接口提供的keys的自然序,或者也可以在创建SortedMap实例时,指定一个Comparator来决定。插入SortedMap中的key的类都必须继承Comparable类(或指定一个comparator),这样才能通过k1.compareTo(k2)或comparator.compare(k1, k2)来比较两个key。
NavigableMap接口在SortedMap的基础上增加了一些导航方法来返回与搜索目标最近的元素。例如下面这些方法:
三、TreeMap的构造方法
四、TreeMap重要成员属性
TreeMap是基于R-B Tree(红黑树),它包含几个重要的成员变量: root,size,comparator。
(一)、root
root 是红黑数的根节点。它是Entry类型。Entry是TreeMap的内部类,实现了Map.Entry接口,是红黑树的节点,包含了红黑树的6个基本组成部分:key(键)、value(值)、left(左孩子)、right(右孩子)、parent(父节点)、color(颜色)。Entry节点根据key进行排序,Entry节点包含的内容为value。
(二)、size
是红黑数中节点的个数。
(三)、comparator
比较器,红黑数排序时,根据Entry中的key进行排序;Entry中的key比较大小是根据比较器comparator来进行判断的。
五、TreeMap的遍历
(一)、通过entrySet(),键值对遍历方式
①、首先通过entrySet方法获取键值对Set集合;
②、通过迭代器或者for-each循环遍历获得的Set集合
1 // 假设treeMap中的key是String类型,value是Integer类型 2 Set<Map.Entry<String,Integer>> set = treeMap.entrySet(); 3 // 迭代器遍历 4 Iterator<Map.Entry<String,Integer>> it = set.iterator(); 5 while(it.hasNext()) { 6 Map.Entry<String, Integer> entry = it.next(); 7 String str = entry.getKey(); 8 Integer i = entry.getValue(); 9 } 10 11 // for-each循环遍历 12 for (Map.Entry<String, Integer> entry : set) { 13 String str = entry.getKey(); 14 Integer i = entry.getValue(); 15 }