Java集合框架（十二）：SortedMap 源码分析

文章目录

1、SortedMap 简述
2、SortedMap 类图
3、SortedMap 方法说明
4、SortedMap 应用示例
- 4.1、SortedMap 构造函数示例
- - 4.1.1、无参构造函数
  - 4.1.2、具有 Comparator 的构造函数
  - 4.1.3、参数为 Map 类型的构造函数
  - 4.1.4、参数为 SortedMap 类型的构造函数
- 4.2、SortedMap 方法示例

1、SortedMap 简述

SortedMap 接口扩展了 Map 接口并提供了有序的Map实现，SortedMap 的排序方式有两种：根据键值的自然顺序排序和指定比较器（Comparator）排序。插入有序的 SortedMap 的所有元素都必须实现Comparable接口

所有通用的有序映射实现类都应该提供四个“标准”构造函数：

一个void（无参数）构造函数，它根据键的自然顺序创建一个空的有序映射。
具有Comparator类型的单个参数的构造函数，它创建根据指定的比较器排序的空的有序映射。
具有Map类型的单个参数的构造函数，它创建一个具有与其参数相同的 key-value 映射的新映射，并根据键的自然顺序进行排序。
具有SortedMap类型的单个参数的构造函数，它创建一个新的有序映射，其具有相同的 key-value 映射和与输入有序映射相同的顺序。

2、SortedMap 类图

父接口:

Map<K,V>

所有已知子接口:

ConcurrentNavigableMap<K,V>, NavigableMap<K,V>

所有已知实现类:

ConcurrentSkipListMap, TreeMap

3、SortedMap 方法说明

1、Comparator<? super K> comparator()：
返回用于对此映射中的键进行排序的比较器;如果此映射使用其键的自然顺序，则返回null。

2、SortedMap<K,V> subMap(K fromKey, K toKey)：

返回此映射部分的视图，其键的范围从fromKey（包括）到 toKey（不包括）。（如果fromKey和 toKey 相等，则返回的视图为空。）

当尝试在返回的映射范围之外插入键时，将会抛出 IllegalArgumentException。

3、SortedMap<K,V> headMap(K toKey)：

返回此映射的部分视图，其键的范围小于 toKey。

4、SortedMap<K,V> tailMap(K fromKey)：

返回此映射的部分视图，其键的范围大于等于fromKey。

5、K firstKey()：

返回此映射中当前的第一个键。

6、K lastKey()：

返回此映射中当前的最后一个键。

7、Set keySet()：

返回此映射中所有键的 Set 视图。 set的迭代器按升序返回键。

如果在对集合进行迭代时修改了映射（除了通过迭代器自己的remove操作），迭代的结果是未知的。该集合支持元素删除，它支持通过 Iterator.remove，Set.remove，removeAll，retainAll 和 clear 操作从视图中删除相应的映射。它不支持add或addAll操作。

8、Collection values()：

返回此映射中包含的值的Collection视图。集合的迭代器以相应键的升序返回值。

9、Set<Map.Entry<K,V>> entrySet()：

返回此映射中包含的映射的Set<Map.Entry<K,V>>视图。 set的迭代器以升序键顺序返回条目。

4、SortedMap 应用示例

以下示例需要使用的对象如下

public class PersonDetail {String name;LocalDate birthday;String address;public PersonDetail(String name, LocalDate birthday, String address) {this.name = name;this.birthday = birthday;this.address = address;}@Overridepublic String toString() {return this.name + ", from " + this.address;}
}

4.1、SortedMap 构造函数示例

4.1.1、无参构造函数

按照key的自然顺序排序

private static void method1() {//key的自然顺序排序SortedMap<String, PersonDetail> personMap = new TreeMap<>();personMap.put("zhangsan", new PersonDetail("张三", LocalDate.of(1998, 6, 22), "小胡同3号"));personMap.put("lisi", new PersonDetail("李四", LocalDate.of(1996, 2, 2), "小胡同8号"));personMap.put("wanger", new PersonDetail("王二", LocalDate.of(2010, 12, 11), "小胡同28号"));personMap.forEach((key, value) -> System.out.println(key + " -> " + value));}

输出结果：

lisi -> 李四, from 小胡同8号
wanger -> 王二, from 小胡同28号
zhangsan -> 张三, from 小胡同3号

4.1.2、具有 Comparator 的构造函数

我们编写一个lambda表达式来提供Comparator接口的compareTo实现。假设我们希望按照key长度按降序对key进行排序

private static void method1() {//key的长度排序SortedMap<String, PersonDetail> personMap = new TreeMap<>((s1, s2) -> s2.length() - s1.length());personMap.put("zhangsan", new PersonDetail("张三", LocalDate.of(1998, 6, 22), "小胡同3号"));personMap.put("lisi", new PersonDetail("李四", LocalDate.of(1996, 2, 2), "小胡同8号"));personMap.put("wanger", new PersonDetail("王二", LocalDate.of(2010, 12, 11), "小胡同28号"));personMap.forEach((key, value) -> System.out.println(key + " -> " + value));}

输出结果：

zhangsan -> 张三, from 小胡同3号
wanger -> 王二, from 小胡同28号
lisi -> 李四, from 小胡同8号

4.1.3、参数为 Map 类型的构造函数

 private static void method2() {//普通mapMap<String, PersonDetail> generalMap = new HashMap<>();generalMap.put("lilei", new PersonDetail("李雷", LocalDate.of(1994, 6, 22), "1号大街"));generalMap.put("hanmeimei", new PersonDetail("韩梅梅", LocalDate.of(1995, 2, 2), "2号大街"));generalMap.put("zhangmeili", new PersonDetail("张美丽", LocalDate.of(2010, 12, 11), "3号大街"));//普通map作为SortedMap构造函数的参数SortedMap<String, PersonDetail> sortedMap = new TreeMap<>(generalMap);System.err.println("普通map作为SortedMap构造函数的参数：");sortedMap.forEach((key, value) -> System.out.println(key + " -> " + value));
}

输出结果：

普通map作为SortedMap构造函数的参数：
hanmeimei -> 韩梅梅, from 2号大街
lilei -> 李雷, from 1号大街
zhangmeili -> 张美丽, from 3号大街

4.1.4、参数为 SortedMap 类型的构造函数

private static void method2() {//指定比较器的mapMap<String, PersonDetail> sortedComparetorMap = new TreeMap<>((s1, s2) -> s2.length() - s1.length());sortedComparetorMap.put("lilei", new PersonDetail("李雷", LocalDate.of(1994, 6, 22), "1号大街"));sortedComparetorMap.put("hanmeimei", new PersonDetail("韩梅梅", LocalDate.of(1995, 2, 2), "2号大街"));sortedComparetorMap.put("zhangmeili", new PersonDetail("张美丽", LocalDate.of(2010, 12, 11), "3号大街"));System.err.println("指定比较器的有序map作为SortedMap构造函数的参数：");SortedMap<String, PersonDetail> newMap = new TreeMap<>(sortedComparetorMap);newMap.forEach((key, value) -> System.out.println(key + " -> " + value));}

输出结果：

指定比较器的有序map作为SortedMap构造函数的参数：
hanmeimei -> 韩梅梅, from 2号大街
lilei -> 李雷, from 1号大街
zhangmeili -> 张美丽, from 3号大街

4.2、SortedMap 方法示例

private static void method3() {SortedMap<String, PersonDetail> personMap = new TreeMap<>((s1, s2) -> s2.length() - s1.length());personMap.put("zhangsan", new PersonDetail("张三", LocalDate.of(1998, 6, 22), "小胡同3号"));personMap.put("lisi", new PersonDetail("李四", LocalDate.of(1996, 2, 2), "小胡同8号"));personMap.put("wanger", new PersonDetail("王二", LocalDate.of(2010, 12, 11), "小胡同28号"));System.out.println("映射关系如下：===================");personMap.forEach((key, value) -> System.out.println(key + " -> " + value));System.out.println("===================");System.out.println("entrySet:" + personMap.entrySet());System.out.println("firstKey:" + personMap.firstKey());System.out.println("lastKey:" + personMap.lastKey());System.out.println("keySet:" + personMap.keySet());System.out.println("values:" + personMap.values());System.out.println("headMap:" + personMap.headMap("wanger"));System.out.println("tailMap:" + personMap.tailMap("wanger"));}

输出结果：

映射关系如下：===================
zhangsan -> 张三, from 小胡同3号
wanger -> 王二, from 小胡同28号
lisi -> 李四, from 小胡同8号
===================
entrySet:[zhangsan=张三, from 小胡同3号, wanger=王二, from 小胡同28号, lisi=李四, from 小胡同8号]
firstKey:zhangsan
lastKey:lisi
keySet:[zhangsan, wanger, lisi]
values:[张三, from 小胡同3号, 王二, from 小胡同28号, 李四, from 小胡同8号]
headMap("wanger"):{zhangsan=张三, from 小胡同3号}
tailMap("wanger"):{wanger=王二, from 小胡同28号, lisi=李四, from 小胡同8号}