参考了https://www.jianshu.com/p/d9ad7f6d75a0
https://www.zhuxiaodong.net/2018/collection-in-java-treemap/
https://yanglukuan.github.io/2017/09/06/java/Java%E9%9B%86%E5%90%88%E6%A1%86%E6%9E%B6%E4%B9%8BTreeMap%E8%AF%A6%E8%A7%A3/
https://blog.csdn.net/yan_wenliang/article/details/51092633
心不够静，先了解treemap，心静脑子到位的时候再吃透原理
存储结构
分析一个数据类型最好的办法就是看它的内部存储结构，通过分析存储的数据结构，我们可以更清楚的看到它的实现原理和方法，从而更好的去使用，因为特定的数据结构只有用在特定的场景下，才会发挥它最大的作用。TreeMap内部使用的数据结构为红黑树（Red-Black tree），关于红黑树，这里简单介绍一下，红黑树属于二叉排序树，但是在二叉排序树的基础上，又增加了一些规则，比如定义节点的着色等，这样就不会出现一些极端的情况，比如，整个树出现了偏离，变为了单分支结构的树，这样，整个树的高度就是n，n为全部的节点数。在这样的节点分部情况下，查找一个节点所需的时间复杂度为O(n)，为了避免这样的情况，聪明的人类又发明了另一种树形结构，叫做平衡二叉树，平衡二叉树查找、插入和删除在平均和最坏情况下的时间复杂度都是 O(logn)。红黑树就是平衡二叉树的一种实现方式。红黑树定义了一些规则，保证树的高度维持在logn。
1、每个结点要么是红的要么是黑的。
2、根结点是黑的。
3、每个叶结点（叶结点即指树尾端NIL指针或NULL结点）都是黑的。
4、如果一个结点是红的，那么它的两个儿子都是黑的。
5、对于任意结点而言，其到叶结点树尾端NIL指针的每条路径都包含相同数目的黑结点。
规则
1、基于红黑树（Red-Black tree）的数据结构实现。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。
2、不允许插入为Null的key
3、可以插入值为Null的Value
4、若Key重复，则后面插入的直接覆盖原来的Value
5、非线程安全
6、根据key排序，key必须实现Comparable接口，可自定义比较器实现排序。
7、TreeMap使用的数据结构决定了他的插入操作变的比较复杂，需要维护一个红黑树，所以TreeMap不适合用在频繁修改的场景，如果不需要实现有序性，则建议使用HashMap，存取效率要高一些。
类继承关系
public class TreeMap<K,V> extends AbstractMap<K,V> implements NavigableMap<K,V>, Cloneable, java.io.Serializable
- 1.Map 接口： 定义将键值映射到值的对象，Map规定不能包含重复的键值，每个键最多可以映射一个值,这个接口是用来替换Dictionary类。
- 2.AbstractMap 类： 提供了一个Map骨架的实现,尽量减少了实现Map接口所需要的工作量
- 3.SortedMap 接口： 定义按照key排序的Map结构，规定key-value是根据键key值的自然排序进行排序的，或者根据构造key-value时设定的构造器进行排序。
- 4.NavigableMap 接口： 是SortedMap接口的子接口，在其基础上扩展了针对搜索目标返回最近匹配项的导航方法，例如方法lowEntry、floorEntry、ceilingEntry等，如果不存在这样的键，则返回null
- 5.Cloneable 接口： 实现了该接口的类可以显示的调用Object.clone()方法，合法的对该类实例进行字段复制，如果没有实现Cloneable接口的实例上调用Obejct.clone()方法，会抛出CloneNotSupportException异常。正常情况下，实现了Cloneable接口的类会以公共方法重写Object.clone()
- 6.Serializable 接口： 实现了该接口标示了类可以被序列化和反序列化，具体的 查询序列化详解
SortedMap接口
既然如此，我们就先说一下SortedMap接口
public interface SortedMap<K,V> extends Map<K,V> { Comparator<? super K> comparator(); //用来返回这个map用的比较器，或者null SortedMap<K,V> subMap(K fromKey, K toKey); //返回部分map满足key大于等于fromKey，小于toKey SortedMap<K,V> headMap(K toKey); //返回部分map满足key小于toKey SortedMap<K,V> tailMap(K fromKey); //返回部分map满足key大于等于fromKey K firstKey(); //返回第一个key（最小的key） K lastKey(); //返回最后一个key（最大的key） Set<K> keySet(); Collection<V> values(); Set<Map.Entry<K, V>> entrySet(); }
TreeMap接口
Entry<K, V> ceilingEntry(K key) //返回键不小于key的最小键值对entry K ceilingKey(K key) //返回键不小于key的最小键 void clear() //清空TreeMap Object clone() //克隆TreeMap Comparator<? super K> comparator() //比较器 boolean containsKey(Object key) //是否包含键为key的键值对 NavigableSet<K> descendingKeySet() //获取降序排列key的Set集合 NavigableMap<K, V> descendingMap() //获取降序排列的Map Set<Entry<K, V>> entrySet() //获取键值对entry的Set集合 Entry<K, V> firstEntry() //第一个entry K firstKey() //第一个key Entry<K, V> floorEntry(K key) //获取不大于key的最大键值对 K floorKey(K key) //获取不大于key的最大Key V get(Object key) //获取键为key的值value NavigableMap<K, V> headMap(K to, boolean inclusive) //获取从第一个节点开始到to的子Map, inclusive表示是否包含to节点 SortedMap<K, V> headMap(K toExclusive) //获取从第一个节点开始到to的子Map, 不包括toExclusive Entry<K, V> higherEntry(K key) //获取键大于key的最小键值对 K higherKey(K key) //获取键大于key的最小键 boolean isEmpty() //判空 Set<K> keySet() //获取key的Set集合 Entry<K, V> lastEntry() //最后一个键值对 K lastKey() //最后一个键 Entry<K, V> lowerEntry(K key) //键小于key的最大键值对 K lowerKey(K key) //键小于key的最大键值对 NavigableSet<K> navigableKeySet() //返回key的Set集合 Entry<K, V> pollFirstEntry() //获取第一个节点,并删除 Entry<K, V> pollLastEntry() //获取最后一个节点并删除 V put(K key, V value) //插入一个节点 V remove(Object key) //删除键为key的节点 int size() //Map大小 SortedMap<K, V> subMap(K fromInclusive, K toExclusive) //获取从fromInclusive到toExclusive子Map,前闭后开 NavigableMap<K, V> subMap(K from, boolean fromInclusive, K to, boolean toInclusive) NavigableMap<K, V> tailMap(K from, boolean inclusive) //获取从from开始到最后的子Map,inclusive标志是否包含from SortedMap<K, V> tailMap(K fromInclusive)
Entry<K, V> ceilingEntry(K key) //返回键不小于key的最小键值对entry
K ceilingKey(K key)//返回键不小于key的最小键
void clear()//清空TreeMapObjectclone()//克隆TreeMap
Comparator<? super K> comparator()//比较器
boolean containsKey(Object key)//是否包含键为key的键值对
NavigableSet<K> descendingKeySet()//获取降序排列key的Set集合
NavigableMap<K, V> descendingMap()//获取降序排列的Map
Set<Entry<K, V>> entrySet()//获取键值对entry的Set集合
Entry<K, V> firstEntry()//第一个entry
K firstKey()//第一个key
Entry<K, V> floorEntry(K key)//获取不大于key的最大键值对
K floorKey(K key)//获取不大于key的最大Key
V get(Object key)//获取键为key的值value
NavigableMap<K, V> headMap(K to, boolean inclusive)//获取从第一个节点开始到to的子Map, inclusive表示是否包含to节点
SortedMap<K, V> headMap(K toExclusive)//获取从第一个节点开始到to的子Map, 不包括toExclusive
Entry<K, V> higherEntry(K key)//获取键大于key的最小键值对
K higherKey(K key)//获取键大于key的最小键
boolean isEmpty()//判空
Set<K> keySet()//获取key的Set集合
Entry<K, V> lastEntry()//最后一个键值对
K lastKey()//最后一个键
Entry<K, V> lowerEntry(K key)//键小于key的最大键值对
K lowerKey(K key)//键小于key的最大键值对
NavigableSet<K> navigableKeySet()//返回key的Set集合
Entry<K, V> pollFirstEntry()//获取第一个节点,并删除
Entry<K, V> pollLastEntry()//获取最后一个节点并删除
V put(K key, V value)//插入一个节点
V remove(Object key)//删除键为key的节点
int size()//Map大小
SortedMap<K, V> subMap(K fromInclusive, K toExclusive)//获取从fromInclusive到toExclusive子Map,前闭后开
NavigableMap<K, V> subMap(K from, boolean fromInclusive, K to, boolean toInclusive)
NavigableMap<K, V> tailMap(K from, boolean inclusive)//获取从from开始到最后的子Map,inclusive标志是否包含from
SortedMap<K, V> tailMap(K fromInclusive)
最后留个大牛写的treemap的深度解析 设计红黑树实现的
https://www.cnblogs.com/chenssy/p/3746600.html