Java 集合系列10 TreeMap集合

1. TreeMap集合介绍

　　TreeMap是一个有序的key-value集合，它是通过红黑树实现的。

　　可排序是TreeMap集合的最重要特点，其映射根据键的自然顺序进行排序，或者根据创建映射时提供的Comparator比较器进行排序。

2. TreeMap数据结构

public class TreeMap<K,V>
    extends AbstractMap<K,V>
    implements NavigableMap<K,V>, Cloneable, java.io.Serializable

    static final class Entry<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
        K key;
        V value;
        Entry<K,V> left;
        Entry<K,V> right;
        Entry<K,V> parent;
        boolean color = BLACK;
    }

　　TreeMap继承AbstractMap，并且实现了NavigableMap接口。

　　TreeMap的本质是红黑树，包含几个重要的成员变量：root，size，comparator。

　　root是红黑树的根节点，是一个Entry类型。Entry是红黑树的节点，包含红黑树的6个基本组成部分：key，value，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。Entry中的key比较大小是根据比较器comparator来判断的。

3. TreeMap源码解析

//无参构造方法，默认比较机制
public TreeMap() {
        comparator = null;
    }
//自定义比较器的构造方法
public TreeMap(Comparator<? super K> comparator) {
        this.comparator = comparator;
    }
//构造已知Map对象的TreeMap
public TreeMap(Map<? extends K, ? extends V> m) {
        comparator = null;   //默认比较机制
        putAll(m);
    }
//构造已知的SortedMap对象为TreeMap
public TreeMap(SortedMap<K, ? extends V> m) {
        comparator = m.comparator();  //使用已知对象的构造器
        try {
            buildFromSorted(m.size(), m.entrySet().iterator(), null, null);
        } catch (java.io.IOException | ClassNotFoundException cannotHappen) {
        }
    }

4. TreeMap实例

public class TreeMapTest {
    public static void main(String[] args) {
        Random r = new Random();
        TreeMap<String,Integer> treeMap = new TreeMap<>();
        treeMap.put("one",r.nextInt(10));
        treeMap.put("two",r.nextInt(10));
        treeMap.put("three",r.nextInt(10));

        System.out.println(treeMap);
        System.out.println("通过keySet遍历");
        Set<String> set = treeMap.keySet();
        Iterator<String> it = set.iterator();
        while (it.hasNext()){
            String key = it.next();
            Integer value = treeMap.get(key);
            System.out.println(key + "=" + value);
        }
        for(String s : set){
            System.out.println(s + "=" + treeMap.get(s));
        }
        System.out.println("通过entrySet遍历");
        Set<Map.Entry<String,Integer>> set1 = treeMap.entrySet();
        Iterator<Map.Entry<String,Integer>> it1 = set1.iterator();
        while (it1.hasNext()){
            Map.Entry<String,Integer> map = it1.next();
            String key = map.getKey();
            Integer value = map.getValue();
            System.out.println(key + "=" + value);
        }
        for(Map.Entry<String,Integer> mm : set1){
            System.out.println(mm.getKey() + "=" + mm.getValue());
        }

        System.out.println(treeMap.size());
        System.out.println(treeMap.containsKey("one"));
        System.out.println(treeMap.containsValue(0));
        System.out.println(treeMap.remove("three"));
        System.out.println(treeMap);
        treeMap.clear();
        System.out.println(treeMap.isEmpty());
    }
}