TreeMap分析

TreeMap分析

一、直接使用红黑树进行数据存储

HashMap 是使用数组+红黑树的方式进行存储
红黑树算法这里不做介绍（建议看视频进行学习）

二、为什么TreeMap是有序的

实现步骤：

1. 内置比较器

private final Comparator<? super K> comparator; //比较器定义，一经赋值，不能修改
public TreeMap() { // 无参创建对象时，比较器为空
        comparator = null;
    }
public TreeMap(Comparator<? super K> comparator) {//传入比较器，然后创建map
        this.comparator = comparator;
    }

2. 放值时进行排序
   此处调用compare()方法,或者强制转换,将键进行比较,然后按照红黑树的数据结构进行存储

    public V put(K key, V value) {
        Entry<K,V> t = root;
        if (t == null) {
            compare(key, key); // 调用compare()方法

            root = new Entry<>(key, value, null);
            size = 1;
            modCount++;
            return null;
        }
        int cmp;
        Entry<K,V> parent;
        // split comparator and comparable paths
        Comparator<? super K> cpr = comparator;
        if (cpr != null) {
            do {
                parent = t;
                cmp = cpr.compare(key, t.key);// 调用compare()方法
                if (cmp < 0)
                    t = t.left;
                else if (cmp > 0)
                    t = t.right;
                else
                    return t.setValue(value);
            } while (t != null);
        }
        else {
            if (key == null)
                throw new NullPointerException();
            @SuppressWarnings("unchecked")
                Comparable<? super K> k = (Comparable<? super K>) key; //强制转换成Comparable
            do {
                parent = t;
                cmp = k.compareTo(t.key);
                if (cmp < 0) //<0 时 放到左子节点
                    t = t.left;
                else if (cmp > 0) //>0时放到右子节点
                    t = t.right;
                else
                    return t.setValue(value);//等于时替换原节点的值
            } while (t != null);
        }
        Entry<K,V> e = new Entry<>(key, value, parent);
        if (cmp < 0)
            parent.left = e;
        else
            parent.right = e;
        fixAfterInsertion(e);
        size++;
        modCount++;
        return null;
    }

3. compare()方法

    final int compare(Object k1, Object k2) {
        return comparator==null ? ((Comparable<? super K>)k1).compareTo((K)k2)
        //当比较器为空时,强制转换类型,进行比较
            : comparator.compare((K)k1, (K)k2);//使用自定义比较器,进行比较
    }

这样就实现了TreeMap的有序存储
4. 取值forEach()

    @Override
    public void forEach(BiConsumer<? super K, ? super V> action) {
        Objects.requireNonNull(action);
        int expectedModCount = modCount; // 这个跟size大小一致,记录了map修改量,put(),clear()都会进行+1操作
        for (Entry<K, V> e = getFirstEntry(); e != null; e = successor(e)) {
  		// getFirstEntry() 获取第一个节点
  		// successor()获取下一个节点
            action.accept(e.key, e.value); // 调用BiConsumer函数式接口的方法
            if (expectedModCount != modCount) {
                throw new ConcurrentModificationException();
            }
        }
    }
	//通过一直获取左子节点,找到最小的那个节点,也就是第一个节点
    final Entry<K,V> getFirstEntry() {
        Entry<K,V> p = root;
        if (p != null)
            while (p.left != null)
                p = p.left;
        return p;
    }
    //获取下一个节点
    static <K,V> TreeMap.Entry<K,V> successor(Entry<K,V> t) {
        if (t == null)
            return null;
        else if (t.right != null) {
        //如果有右子节点的话,看看该节点有没有左子节点,如果有,返回,如果没有把这个右子节点返回
            Entry<K,V> p = t.right;
            while (p.left != null)
                p = p.left;
            return p;
        } else {
            Entry<K,V> p = t.parent;
            Entry<K,V> ch = t;
            while (p != null && ch == p.right) {//这是左子节点和父节点和右子节点相等?
                ch = p;
                p = p.parent;
            }
            return p;
        }
    }

这样就实现了一整套的基于红黑树的有序map

来源：CSDN

作者：Lucifer_Warlock

链接：https://blog.csdn.net/Lucifer_Warlock/article/details/104608179