面试官:如何决定使用 HashMap 还是 TreeMap?

发布于: 2020 年 07 月 14 日
面试官:如何决定使用 HashMap 还是 TreeMap?

问:如何决定使用 HashMap 还是 TreeMap?

介绍

TreeMap<K,V>的Key值是要求实现java.lang.Comparable,所以迭代的时候TreeMap默认是按照Key值升序排序的;TreeMap的实现是基于红黑树结构。适用于按自然顺序或自定义顺序遍历键(key)。

HashMap<K,V>的Key值实现散列hashCode(),分布是散列的、均匀的,不支持排序;数据结构主要是桶(数组),链表或红黑树。适用于在Map中插入、删除和定位元素。

结论

如果你需要得到一个有序的结果时就应该使用TreeMap(因为HashMap中元素的排列顺序是不固定的)。除此之外,由于HashMap有更好的性能,所以大多不需要排序的时候我们会使用HashMap。

拓展

1、HashMap 和 TreeMap 的实现

HashMap: 基于哈希表实现。使用HashMap要求添加的键类明确定义了hashCode()和equals()[可以重写hashCode()和equals()],为了优化HashMap空间的使用,您可以调优初始容量和负载因子。

  • HashMap(): 构建一个空的哈希映像

  • HashMap(Map m): 构建一个哈希映像,并且添加映像m的所有映射

  • HashMap(int initialCapacity): 构建一个拥有特定容量的空的哈希映像

  • HashMap(int initialCapacity, float loadFactor): 构建一个拥有特定容量和加载因子的空的哈希映像

TreeMap: 基于红黑树实现。TreeMap没有调优选项,因为该树总处于平衡状态。

  • TreeMap():构建一个空的映像树

  • TreeMap(Map m): 构建一个映像树,并且添加映像m中所有元素

  • TreeMap(Comparator c): 构建一个映像树,并且使用特定的比较器对关键字进行排序

  • TreeMap(SortedMap s): 构建一个映像树,添加映像树s中所有映射,并且使用与有序映像s相同的比较器排序

2、HashMap 和 TreeMap 都是非线程安全

HashMap继承AbstractMap抽象类,TreeMap继承自SortedMap接口。

AbstractMap抽象类: 覆盖了equals()和hashCode()方法以确保两个相等映射返回相同的哈希码。如果两个映射大小相等、包含同样的键且每个键在这两个映射中对应的值都相同,则这两个映射相等。映射的哈希码是映射元素哈希码的总和,其中每个元素是Map.Entry接口的一个实现。因此,不论映射内部顺序如何,两个相等映射会报告相同的哈希码。

SortedMap接口: 它用来保持键的有序顺序。SortedMap接口为映像的视图(子集),包括两个端点提供了访问方法。除了排序是作用于映射的键以外,处理SortedMap和处理SortedSet一样。添加到SortedMap实现类的元素必须实现Comparable接口,否则您必须给它的构造函数提供一个Comparator接口的实现。TreeMap类是它的唯一一个实现。

3、TreeMap中默认是按照升序进行排序的,如何让他降序

通过自定义的比较器来实现

定义一个比较器类,实现Comparator接口,重写compare方法,有两个参数,这两个参数通过调用compareTo进行比较,而compareTo默认规则是:

如果参数字符串等于此字符串,则返回 0 值;

如果此字符串小于字符串参数,则返回一个小于 0 的值;

如果此字符串大于字符串参数,则返回一个大于 0 的值。

自定义比较器时,在返回时多添加了个负号,就将比较的结果以相反的形式返回,代码如下:

static class MyComparator implements Comparator{
    @Override
    public int compare(Object o1, Object o2) {
        // TODO Auto-generated method stub
        String param1 = (String)o1;
        String param2 = (String)o2;
        return -param1.compareTo(param2);
    }
}

之后,通过MyComparator类初始化一个比较器实例,将其作为参数传进TreeMap的构造方法中:

MyComparator comparator = new MyComparator();
Map<String,String> map = new TreeMap<String,String>(comparator);

这样,我们就可以使用自定义的比较器实现降序了

public class MapTest {
    public static void main(String[] args) {
        //初始化自定义比较器
        MyComparator comparator = new MyComparator();
        //初始化一个map集合
        Map<String,String> map = new TreeMap<String,String>(comparator);
        //存入数据
        map.put("a", "a");
        map.put("b", "b");
        map.put("f", "f");
        map.put("d", "d");
        map.put("c", "c");
        map.put("g", "g");
        //遍历输出
        Iterator iterator = map.keySet().iterator();
        while(iterator.hasNext()){
            String key = (String)iterator.next();
            System.out.println(map.get(key));
        }
    }
    static class MyComparator implements Comparator{
        @Override
        public int compare(Object o1, Object o2) {
            // TODO Auto-generated method stub
            String param1 = (String)o1;
            String param2 = (String)o2;
            return -param1.compareTo(param2);
        }
    }
}

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