TreeMap就这么简单【源码剖析】
前言
声明，本文用得是jdk1.8
前面章节回顾：
Collection总览
List集合就这么简单【源码剖析】
Map集合、散列表、红黑树介绍
HashMap就是这么简单【源码剖析】
LinkedHashMap就这么简单【源码剖析】
本篇主要讲解TreeMap~
看这篇文章之前最好是有点数据结构的基础：
Java实现单向链表
栈和队列就是这么简单
二叉树就这么简单
当然了，如果讲得有错的地方还请大家多多包涵并不吝在评论去指正～
一、TreeMap剖析
按照惯例，我简单翻译了一下顶部的注释(我英文水平渣，如果有错的地方请多多包涵~欢迎在评论区下指正)
接着我们来看看类继承图：
在注释中提到的要点，我来总结一下：
TreeMap实现了NavigableMap接口，而NavigableMap接口继承着SortedMap接口，致使我们的TreeMap是有序的！
TreeMap底层是红黑树，它方法的时间复杂度都不会太高:log(n)~
非同步
使用Comparator或者Comparable来比较key是否相等与排序的问题~
对我而言，Comparator和Comparable我都忘得差不多了~~~下面就开始看TreeMap的源码来看看它是怎么实现的，并且回顾一下Comparator和Comparable的用法吧！
1.1TreeMap的域
1.2TreeMap构造方法
TreeMap的构造方法有4个：
可以发现，TreeMap的构造方法大多数与comparator有关：
也就是顶部注释说的：TreeMap有序是通过Comparator来进行比较的，如果comparator为null，那么就使用自然顺序~
打个比方：
如果value是整数，自然顺序指的就是我们平常排序的顺序(1,2,3,4,5..)~
TreeMap<Integer, Integer> treeMap = new TreeMap<>();
treeMap.put(1, 5);
treeMap.put(2, 4);
treeMap.put(3, 3);
treeMap.put(4, 2);
treeMap.put(5, 1);
for (Entry<Integer, Integer> entry : treeMap.entrySet()) {
String s = entry.getKey() +"关注公众号：Java3y---->" + entry.getValue();
System.out.println(s);
}
1.3put方法
我们来看看TreeMap的核心put方法，阅读它就可以获取不少关于TreeMap特性的东西了~
下面是compare(Object k1, Object k2)方法
@SuppressWarnings("unchecked")
final int compare(Object k1, Object k2) {
return comparator==null ? ((Comparable<? super K>)k1).compareTo((K)k2)
: comparator.compare((K)k1, (K)k2);
}
如果我们设置key为null，会抛出异常的，就不执行下面的代码了。
1.4get方法
接下来我们来看看get方法的实现：
点进去getEntry()看看实现：
如果Comparator不为null，接下来我们进去看看getEntryUsingComparator(Object key)，是怎么实现的
1.5remove方法
删除节点的时候调用的是deleteEntry(Entry<K,V> p)方法，这个方法主要是删除节点并且平衡红黑树
平衡红黑树的代码是比较复杂的，我就不说了，你们去看吧(反正我看不懂)….
1.6遍历方法
在看源码的时候可能不知道哪个是核心的遍历方法，因为Iterator有非常非常多~
此时，我们只需要debug一下看看，跟下去就好！
首先来看看EntryIterator的类结构图吧：
可以发现，EntryIterator大多的实现都是在父类中：
那接下来我们去看看PrivateEntryIterator比较重要的方法：
我们进去successor(e)方法看看实现：
successor 其实就是一个结点的 下一个结点，所谓 下一个，是按次序排序后的下一个结点。从代码中可以看出，如果右子树不为空，就返回右子树中最小结点。如果右子树为空，就要向上回溯了。在这种情况下，t 是以其为根的树的最后一个结点。如果它是其父结点的左孩子，那么父结点就是它的下一个结点，否则，t 就是以其父结点为根的树的最后一个结点，需要再次向上回溯。一直到 ch 是 p 的右孩子为止。
来源：https://blog.csdn.net/on_1y/article/details/27231855
二、总结
TreeMap底层是红黑树，能够实现该Map集合有序~
如果在构造方法中传递了Comparator对象，那么就会以Comparator对象的方法进行比较。否则，则使用Comparable的compareTo(T o)方法来比较。
值得说明的是：如果使用的是
compareTo(T o)方法来比较，key一定是不能为null，并且得实现了Comparable接口的。即使是传入了Comparator对象，不用
compareTo(T o)方法来比较，key也是不能为null的
public static void main(String[] args) {
TreeMap<Student, String> map = new TreeMap<Student, String>((o1, o2) -> {
//主要条件
int num = o1.getAge() - o2.getAge();
//次要条件
int num2 = num == 0 ? o1.getName().compareTo(o2.getName()) : num;
return num2;
});
//创建学生对象
Student s1 = new Student("潘安", 30);
Student s2 = new Student("柳下惠", 35);
//添加元素进集合
map.put(s1, "宋朝");
map.put(s2, "元朝");
map.put(null, "汉朝");
//获取key集合
Set<Student> set = map.keySet();
//遍历key集合
for (Student student : set) {
String value = map.get(student);
System.out.println(student + "---------" + value);
}
}
我们从源码中的很多地方中发现：Comparator和Comparable出现的频率是很高的，因为TreeMap实现有序要么就是外界传递进来Comparator对象，要么就使用默认key的Comparable接口(实现自然排序)
最后我就来总结一下TreeMap要点吧：
由于底层是红黑树，那么时间复杂度可以保证为log(n)
key不能为null，为null为抛出NullPointException的
想要自定义比较，在构造方法中传入Comparator对象，否则使用key的自然排序来进行比较
TreeMap非同步的，想要同步可以使用Collections来进行封装
参考资料：
《Core Java》
https://blog.csdn.net/panweiwei1994/article/details/76555359
https://www.cnblogs.com/chinajava/p/5808416.html
文章的目录导航：https://zhongfucheng.bitcron.com/post/shou-ji/wen-zhang-dao-hang
如果文章有错的地方欢迎指正，大家互相交流。习惯在微信看技术文章，想要获取更多的Java资源的同学，可以关注微信公众号:Java3y。为了大家方便，刚新建了一下qq群：742919422，大家也可以去交流交流。谢谢支持了！希望能多介绍给其他有需要的朋友
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