Java TreeMap的使用

TreeMap 按照 Key 的排序结果来组织内部结构的Map类集合，它改变了Map类散乱无序的形象。虽然TreeMap没有ConcurrentHashMap 和 HashMap 普及，但是在Key有排序的要求的场景下，使用 TreeMap 可以事半功倍。在集合框架如中，他们都继承AbstractMap 抽象类，TreeMap 与 HashMap 、ConcurrentHashMap 的类图关系如下:

TreeMap 继承于AbstractMap，所以它是一个Map，即一个key-value集合。
TreeMap 实现了 SortedMap 接口，表示它的Key是有序的。支持获取头尾 Key-Value 元素，或者根据Key指定范围获取子集合等。插入的Key 必须实现Comparable 或者提供额外的比较器 Comparator,所以Key不允许为null, 但是Value可以
TreeMap 实现 NavigableMap 接口继承了 SortedMap 接口，根据指定的搜索条件返回最匹配的Key-Value元素。不同于HashMap,TreeMap 并非一定要覆写hashCode 和 equals 方法来达到Key去重的目的。
TreeMap 实现了Cloneable接口，意味着它能被克隆。
TreeMap 实现了java.io.Serializable接口，意味着它支持序列化。

public class TreeMapTest {public static void main(String[] args) {//如果把此处的TreeMap 换成 HashMap ,则 size = 1TreeMap treeMap = new TreeMap();treeMap.put(new Key(),"value  one");treeMap.put(new Key(),"value  two");// TreeMap ，size = 2 ， 因为Key 去重规是根据排序结果System.out.println(treeMap.size());}static class Key implements  Comparable<Key>{@Overridepublic int compareTo(Key o) {//返回负数的常数，表示此对象永远小于输入的other对象，此处决定TreeMap的size=2return -1;}@Overridepublic int hashCode() {return 1;}@Overridepublic boolean equals(Object obj) {return true;}}
}

上面的例子，如果把TreeMap 换成 HashMap ,size的结果则从2变成1。

注意 HashMap 是使用 hashCode 和 equals 实现去重的。

而TreeMap 则依靠Comparable 或 Comparator 来实现Key的去重，

TreeMap 有两种排序:

自然排序: TreeMap 的所有Key必须实现 Comparable 接口，而且所有的key应该是同一个类的对象，否则将会抛出 ClassCastException 异常。
定制排序: 创建TreeMap 时，传入一个Comparator对象，该对象负责对TreeMap中的所有key进行排序。采用定制排序时不要求Map的key实现 Comparable接口。

如果没有覆盖正确的方法，那么TreeMap 的最大特性将无法发挥出来，甚至在运行时出现异常。如果要用TreeMap对Key进行排序，调用如下方法:

  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 comparator 不为null，优先使用 comparator 的compare方法；
如果为null, 则使用Key实现的自然排序Comparable接口的 compareTo 方法。如果两者都无法满足，则抛出异常；

Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: com.yaspeed2.TreeMapTest$Key cannot be cast to java.lang.Comparableat java.util.TreeMap.compare(TreeMap.java:1294)at java.util.TreeMap.put(TreeMap.java:538)at com.yaspeed2.TreeMapTest.main(TreeMapTest.java:9)

TreeMap 中判断两个key 相等的标准是: 两个key通过compareTo() 方法返回0，TreeMap 即认为这两个key是相等的。

如果使用自定义类作为TreeMap的key, 且让TreeMap 良好的工作，则重写该类的equals() 方法和compareTo() 方法时应保持一致的返回结果：两个key 通过equals() 方法比较返回true时，他们通过compareTo() 返回比较应该返回0。如果equals()方法与compareTo()方法的返回结果不一致，TreeMap与Map接口的规则就会冲突。

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