【JAVA】九 TreeMap
来源:互联网 发布:淘宝退货地址哪里修改 编辑:程序博客网 时间:2024/06/05 06:05
【JAVA】九 TreeMap
JDK API
java.util
Class TreeMap
TreeMap定义
public class TreeMap<K,V> extends AbstractMap<K,V> implements NavigableMap<K,V>, Cloneable, java.io.Serializable
TreeMap属性
//使用comparator 实现排序 private final Comparator<? super K> comparator; //根节点 private transient Entry<K,V> root = null; //当前TreeMap长度 private transient int size = 0; //更改次数 private transient int modCount = 0;
TreeMap构造
/** * 构造一个新的空树映射,使用的自然排序键。所有 key 插入地图必须实现Comparable interface . * 如果用户试图 put key 的类型违反了约束,将会throw a ClassCastException . */ public TreeMap() { comparator = null; } // 根据提供 Comparator 比较方式建立 TreeMap ,其他约束同上 public TreeMap(Comparator<? super K> comparator) { this.comparator = comparator; } // 接受Map子集, 遵照自然排序 ,其他约束同上 public TreeMap(Map<? extends K, ? extends V> m) { comparator = null; putAll(m); } // 构造一个新的树包含相同TreeMap,使用相同的顺序指定排序,这方法在线性时间内运行. public TreeMap(SortedMap<K, ? extends V> m) { comparator = m.comparator(); try { buildFromSorted(m.size(), m.entrySet().iterator(), null, null); } catch (java.io.IOException cannotHappen) { } catch (ClassNotFoundException cannotHappen) { } }
TreeMap 添加元素
compare
compare(key, key)用于比较两个key,在compare方法中如果comparator为空的话就会调用Comparable接口的比较功能,实际实际上我们常用的Java类型都有实现Comparable接口,我们列举几个java类爱看看
String
public final class String implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
Integer
public final class Integer extends Number implements Comparable<Integer> {
在这里要注意一点,Comparable的compareTo方法是接收一个参数与自身比较.
而Comparator是接收两个参数,进行比较,那么这里在程序设计上是不同的 .
compare
final int compare(Object k1, Object k2) { return comparator==null ? ((Comparable<? super K>)k1).compareTo((K)k2) : comparator.compare((K)k1, (K)k2); }
put
put方法接收key,value.
key 为null将会抛出 NullPointerException 异常 .
- 如果root为空,那么将加入的元素做为根节点.
- 方法中有两种比较方式,一种是默认比较方式compareTo,而另一种是用户定义的compare方法 .
- 确定比较方式后,用do while循环比较当前key与treemap中节点key .
- cmp是比较结果 , cmp < 0 继续向左寻找 , cmp > 0 继续向右寻找 , 当比较结果相等的时候 , 说明是相同的key , 那么将要替换当前元素的 value , 并把老的value返回 .
- 经过以上条件的过滤 , 才将值添加到treemap节点的左或右 .
- fixAfterInsertion(e) 添加值后修复整个treemap , 也是treemap中含金量比较高的方法 , 下面介绍 .
public V put(K key, V value) { Entry<K,V> t = root; if (t == null) { compare(key, key); // type (and possibly null) check 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); 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(); Comparable<? super K> k = (Comparable<? super K>) key; do { parent = t; cmp = k.compareTo(t.key); if (cmp < 0) t = t.left; else if (cmp > 0) t = t.right; else return t.setValue(value); } 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; }
fixAfterInsertion
- 如果没有fixAfterInsertion这个方法 , 那么treemap与hashmap差别并不大 . 下面我们一步一步了解treemap及fixAfterInsertion方法 .
- treemap是一个Red Black Tree (红黑树) , 红黑树首先是一个二叉树 , 这一点在上面的put方法中我们已经得到了证实 , 再插入元素时分了左右两个节点这正是二叉树特点 . 红黑树在二叉树基础上加入了颜色的属性 , 这个颜色的属性分为红色 与 黑色 .
- 相对与AVL Tree 追求高平衡 ,Red Black Tree 更加注重性能 , Red Black Tree也可以说是相对平衡 .
- RBT 的这5个性质中
- 每个结点的颜色只能是红色或黑色。
- 根结点是黑色的。
- 每个叶子结点都带有两个空的黑色结点(被称为黑哨兵),如果一个结点n的只有一个左孩子,那么n的右孩子是一个黑哨兵;如果结点n只有一个右孩子,那么n的左孩子是一个黑哨兵。
- 如果一个结点是红的,则它的两个儿子都是黑的。也就是说在一条路径上不能出现相邻的两个红色结点。
- 对于每个结点来说,从该结点到其子孙叶结点的所有路径上包含相同数目的黑结点。
- 关于Red Black Tree 数据结构详细介绍可以参考我这篇文章 .
- 我们聊回fixAfterInsertion方法 , 默认添加的元素节点为红色 , 非根节点并当前节点父节点为红色时 , 会一直向上寻找来修复节点与节点之间的平衡性 . 在修改平衡性的过程中 , 会对当前树的节点位置进行旋转更改操作 , 旋转操作分为 左左 / 右右 / 左右 / 右左 , 颜色更改 红黑 .
- 正是fixAfterInsertion方法在treemap添加元素后 , 对treemap的修复操作 , 才使得treemap符合了RBT的数据结构条件 .
private void fixAfterInsertion(Entry<K,V> x) { x.color = RED; while (x != null && x != root && x.parent.color == RED) { if (parentOf(x) == leftOf(parentOf(parentOf(x)))) { Entry<K,V> y = rightOf(parentOf(parentOf(x))); if (colorOf(y) == RED) { setColor(parentOf(x), BLACK); setColor(y, BLACK); setColor(parentOf(parentOf(x)), RED); x = parentOf(parentOf(x)); } else { if (x == rightOf(parentOf(x))) { x = parentOf(x); rotateLeft(x); } setColor(parentOf(x), BLACK); setColor(parentOf(parentOf(x)), RED); rotateRight(parentOf(parentOf(x))); } } else { Entry<K,V> y = leftOf(parentOf(parentOf(x))); if (colorOf(y) == RED) { setColor(parentOf(x), BLACK); setColor(y, BLACK); setColor(parentOf(parentOf(x)), RED); x = parentOf(parentOf(x)); } else { if (x == leftOf(parentOf(x))) { x = parentOf(x); rotateRight(x); } setColor(parentOf(x), BLACK); setColor(parentOf(parentOf(x)), RED); rotateLeft(parentOf(parentOf(x))); } } } root.color = BLACK; }
0 0
- 【JAVA】九 TreeMap
- Java学习笔记之集合(九):TreeMap的存储原理
- TreeMap源码分析九
- java TreeMap
- Java TreeMap
- Java TreeMap
- java TreeMap
- java集合系列——Map之TreeMap介绍(九)
- java collection 之 TreeMap
- java TreeMap 中文 排序
- java中的treemap
- java TreeMap 及 Comparator
- Java TreeMap 小例子
- 红黑树--java TreeMap
- Java TreeMap的排序
- Java 集合框架-TreeMap
- 【Java源码】TreeMap类
- Java提高篇-----TreeMap
- 331. Verify Preorder Serialization of a Binary Tree
- openwrt 添加web界面
- Java内部类详解
- 树莓派移动网络连接(配置4G网卡)
- Java 中equals 与 == 的 区别
- 【JAVA】九 TreeMap
- Java线程池newSingleThreadExecutor newFixedThreadPool newCachedThreadPool newScheduledThreadPool
- Struts1和Struts2区别
- 信用评分之四--What Is a Hard Inquiry?(Fico信用查询之“硬查询”)
- FFmpeg window编译
- myBatis set parameters是提示无效列索引
- Spring Boot集成MyBatis与分页插件
- openwrt 和windows互传文件
- Android之SQLite登录注册与EditText清除功能