浅谈TreeMap以及在java中的使用

Posted 2020-12-03 星朝

    treemap结构是红黑树

   1.先介绍一下平衡二叉树

     其特点是一棵空树或它的左右两个子树的高度差的绝对值不超过1，并且左右两个子树都是一棵平衡二叉树。也就是说该二叉树的任何一个子节点，其左右子树的高度都相近。

   2.红黑树（Red Black Tree） 是一种自平衡二叉查找树

   （1）   检索效率O(log n)

（2）红黑树的五点规定：

  a每个节点都只能是红色或者黑色

  b根节点是黑色

  c每个叶节点（NIL节点，空节点）是黑色的。

  d从每个叶子到根的所有路径上不能有两个连续的红色节点。

  e从任一节点到其每个叶子的所有路径都包含相同数目的黑色节点。

   3.java中的定义：public class TreeMap<K,V> extends AbstractMap<K,V> implements NavigableMap<K,V>, Cloneable, java.io.Serializable

treeMap继承AbstractMap，实现NavigableMap、Cloneable、Serializable三个接口。而AbstractMap表明TreeMap为一个Map即支持key-value的集合。
4.java中的应用：
（1）TreeMap的基本操作 containsKey、get、put 和 remove 的时间复杂度是 log(n) ，TreeMap是非同步的
（2）TreeMap中默认的排序为升序，如果要改变其排序可以自己写一个Comparator
eg:

 1 import java.util.Comparator;
 2 import java.util.Iterator;
 3 import java.util.Set;
 4 import java.util.TreeMap;
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 6 
 7 public class Compare {
 8     public static void main(String[] args) {
 9         TreeMap<String,Integer> map = new TreeMap<String,Integer>(new xbComparator());
10         map.put("key_1", 1);
11         map.put("key_2", 2);
12         map.put("key_3", 3);   
13         Set<String> keys = map.keySet();
14         Iterator<String> iter = keys.iterator();
15         while(iter.hasNext())
16         {
17                 String key = iter.next();
18                 System.out.println(" "+key+":"+map.get(key));
19         }
20     }
21 }
22 class xbComparator implements Comparator
23 {
24     public int compare(Object o1,Object o2)
25     {
26         String i1=(String)o1;
27         String i2=(String)o2;
28         return -i1.compareTo(i2);
29     }
30 }

（3）Tree的遍历
a遍历键值对

?

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Integer value = null;  Iterator iter = map.entrySet().iterator();  while(iter.hasNext()) {      Map.Entry entry = (Map.Entry)iter.next();      // 获取key      key = (String)entry.getKey();          // 获取value      value = (Integer)entry.getValue();  }

b遍历键

String key = null;  
Integer value= null;  
Iterator iter = map.keySet().iterator();  
while (iter.hasNext()) {  
        // 获取key  
    key = (String)iter.next();  
        // 根据key，获取value  
    value= (Integer)map.get(key);  
}  

c遍历value

Integer value = null;  
Collection c = map.values();  
Iterator iter= c.iterator();  
while (iter.hasNext()) {  
    value = (Integer)iter.next();  
}  

注：使用entrySet遍历方式要比keySet遍历方式快

entrySet遍历方式获取Value对象是直接从Entry对象中直接获得，时间复杂度T(n)=o(1);

keySet遍历获取Value对象则要从Map中重新获取，时间复杂度T(n)=o(n);keySet遍历Map方式比entrySet遍历Map方式多了一次循环，多遍历了一次table，当Map的size越大时，遍历的效率差别就越大。