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TreeMap 源码分析 - 新增

作者:zarmnosaj
  • 2022 年 5 月 24 日
  • 本文字数:1589 字

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TreeMap 源码分析-新增

TreeMap 整体架构

TreeMap 底层的数据结构也是红黑树,和 HashMap 的红黑树结构一样。


但是 TreeMap 利用了红黑树左节点小、右节点大的性质,根据 key 进行了排序,使每个元素能够插入大小适当的位置,红黑树中维护了 key 的大小关系,适用于 key 需要排序的场景。


containsKey、get、put、remove 等方法的时间复杂度都是 log(n)。

属性

TreeMap 常见的属性有:


private final Comparator<? super K> comparator;比较器,如果外部有传进来 Comparator 比较器则优先用外部的,如果外部比较器为空,则使用 key 自己实现的 Comparable-compareTo() 方法


private transient Entry<K,V> root;红黑树的根节点


private transient int size = 0;红黑树的已有元素大小


private transient int modCount = 0;树结构变化的版本号,用于迭代过程中的快速失败场景


static final class Entry<K,V> implements Map.Entry<K,V> {}红黑树的节点

新增节点

TreeMap 新增节点的步骤如下:


  1. 判断红黑树的节点是否为空,为空的话,新增的节点直接作为根节点

  2. 根据红黑树左小右大的特性,进行判断,找到应该新增节点的父节点

  3. 在父节点的左边或右边插入新增节点


源代码:


    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(); @SuppressWarnings("unchecked") 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; }
复制代码


Entry<K,V> t = root; if (t == null) {//红黑树根节点为空,直接新建


compare(key, key);compare 方法限制了 key 不能为 null


if (cpr != null) { do{} while()自旋找到 key 应该新增的位置,就是应该挂载那个节点的头上


parent = t;一次循环结束时,parent 就是上次比过的对象


cmp = cpr.compare(key, t.key);通过 compare 来比较 key 的大小


if (cmp < 0) t = t.left;key 小于 t,把 t 左边的值赋给 t,因为红黑树左边的值比较小,循环再比


else if (cmp > 0) t = t.right; key 大于 t,把 t 右边的值赋予 t,因为红黑树右边的值比较大,循环再比


return t.setValue(value); 如果相等的话,直接覆盖原值


if (cmp < 0) parent.left = e;cmp 代表最后一次对比的大小,小于 0 ,代表 e 在上一节点的左边

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