Java集合框架之TreeMap浅析

一、TreeMap综述：

TreeMap在Map中的结构如下：

TreeMap 实现了 SortedMap 和 NavigableMap 接口，所有本文还会记录 SortedMap 和 NavigableMap 的阅读笔记。

SortedMap

1. 排序的比较应该和 equals(Object) 保持一致

2. 应该提供四种“标准”的构造器

　　1). 无参构造器

　　2). 带一个 Comparator 为参数的构造器

　　3). 带一个 Map 为参数的构造器

　　4). 带一个 SortedMap 为参数的构造器

3. subMap , headMap , tailMap , KeySet , values, entrySet 等方法返回的 Map 或 Set 和 SortedMap 本身使用同一份数据，所以对 subMap 返回的 Map 进行修改，同样会反映到 SortedMap 上。

NavigableMap

1. lowerEntry, floorEntry, ceilingEntry, higherEntry 分别返回小于、小于或等于，大于或等于，以及大于给定 key 的 Map.Entry。这类型的方法用于定位离目标给定值最近的元素。

2. 增长序 map 的操作比递减序的 map 的操作要快。

3. 返回 entry 的方法返回的是那一刻的 entry 快照，所以通常不支持 Entry.setValue 方法。

例如， TreeMap 实现 NavigableMap 的 firstEntry，返回会的就是根据给定 entry 的 key, value 新建的不可变

SimpleImmutableEntry 对象。

4. pollFirstEntry 删除并返回第一个元素

TreeMap

1. 基于红黑树（Red-Black tree）的 NavigableMap 实现。该映射根据其键的自然顺序进行排序，或者根据创建映射时提供的 Comparator 进行排序，具体取决于使用的构造方法。

2. 根据自然序，或者给定的比较器是内部元素保持有序。

3. 提供复杂度为 log(n) 的 containsKey, get, put, remove 操作

4. itertator 采用 fast-fail 机制

5. values 继承于 Collection, EntrySet 和 KeySet 则继承于 Set

6. DeletionEntry 删除指定的元素，fixAfterDeletion 对删除后的树节点进行再平衡，使得 TreeMap 保持红黑树的特性。

二、TreeMap方法摘要：

构造方法摘要
`TreeMap()` 使用键的自然顺序构造一个新的、空的树映射。
`TreeMap(Comparator<? super K> comparator)` 构造一个新的、空的树映射，该映射根据给定比较器进行排序。
`TreeMap(Map<? extends K,? extends V> m)` 构造一个与给定映射具有相同映射关系的新的树映射，该映射根据其键的自然顺序进行排序。
`TreeMap(SortedMap<K,? extends V> m)` 构造一个与指定有序映射具有相同映射关系和相同排序顺序的新的树映射。

方法摘要
`Map.Entry<K,V>`	`ceilingEntry(K key)` 返回一个键-值映射关系，它与大于等于给定键的最小键关联；如果不存在这样的键，则返回 `null`。
`K`	`ceilingKey(K key)` 返回大于等于给定键的最小键；如果不存在这样的键，则返回 `null`。
`void`	`clear()` 从此映射中移除所有映射关系。
`Object`	`clone()` 返回此 `TreeMap` 实例的浅表副本。
`Comparator<? super K>`	`comparator()` 返回对此映射中的键进行排序的比较器；如果此映射使用键的自然顺序，则返回 `null`。
`boolean`	`containsKey(Object key)` 如果此映射包含指定键的映射关系，则返回 `true`。
`boolean`	`containsValue(Object value)` 如果此映射为指定值映射一个或多个键，则返回 `true`。
`NavigableSet<K>`	`descendingKeySet()` 返回此映射中所包含键的逆序 `NavigableSet` 视图。
`NavigableMap<K,V>`	`descendingMap()` 返回此映射中所包含映射关系的逆序视图。
`Set<Map.Entry<K,V>>`	`entrySet()` 返回此映射中包含的映射关系的 `Set` 视图。
`Map.Entry<K,V>`	`firstEntry()` 返回一个与此映射中的最小键关联的键-值映射关系；如果映射为空，则返回 `null`。
`K`	`firstKey()` 返回此映射中当前第一个（最低）键。
`Map.Entry<K,V>`	`floorEntry(K key)` 返回一个键-值映射关系，它与小于等于给定键的最大键关联；如果不存在这样的键，则返回 `null`。
`K`	`floorKey(K key)` 返回小于等于给定键的最大键；如果不存在这样的键，则返回 `null`。
`V`	`get(Object key)` 返回指定键所映射的值，如果对于该键而言，此映射不包含任何映射关系，则返回 `null`。
`SortedMap<K,V>`	`headMap(K toKey)` 返回此映射的部分视图，其键值严格小于 `toKey`。
`NavigableMap<K,V>`	`headMap(K toKey, boolean inclusive)` 返回此映射的部分视图，其键小于（或等于，如果 `inclusive` 为 true）`toKey`。
`Map.Entry<K,V>`	`higherEntry(K key)` 返回一个键-值映射关系，它与严格大于给定键的最小键关联；如果不存在这样的键，则返回 `null`。
`K`	`higherKey(K key)` 返回严格大于给定键的最小键；如果不存在这样的键，则返回 `null`。
`Set<K>`	`keySet()` 返回此映射包含的键的 `Set` 视图。
`Map.Entry<K,V>`	`lastEntry()` 返回与此映射中的最大键关联的键-值映射关系；如果映射为空，则返回 `null`。
`K`	`lastKey()` 返回映射中当前最后一个（最高）键。
`Map.Entry<K,V>`	`lowerEntry(K key)` 返回一个键-值映射关系，它与严格小于给定键的最大键关联；如果不存在这样的键，则返回 `null`。
`K`	`lowerKey(K key)` 返回严格小于给定键的最大键；如果不存在这样的键，则返回 `null`。
`NavigableSet<K>`	`navigableKeySet()` 返回此映射中所包含键的 `NavigableSet` 视图。
`Map.Entry<K,V>`	`pollFirstEntry()` 移除并返回与此映射中的最小键关联的键-值映射关系；如果映射为空，则返回 `null`。
`Map.Entry<K,V>`	`pollLastEntry()` 移除并返回与此映射中的最大键关联的键-值映射关系；如果映射为空，则返回 `null`。
`V`	`put(K key, V value)` 将指定值与此映射中的指定键进行关联。
`void`	`putAll(Map<? extends K,? extends V> map)` 将指定映射中的所有映射关系复制到此映射中。
`V`	`remove(Object key)` 如果此 TreeMap 中存在该键的映射关系，则将其删除。
`int`	`size()` 返回此映射中的键-值映射关系数。
`NavigableMap<K,V>`	`subMap(K fromKey, boolean fromInclusive, K toKey, boolean toInclusive)` 返回此映射的部分视图，其键的范围从 `fromKey` 到 `toKey`。
`SortedMap<K,V>`	`subMap(K fromKey, K toKey)` 返回此映射的部分视图，其键值的范围从 `fromKey`（包括）到 `toKey`（不包括）。
`SortedMap<K,V>`	`tailMap(K fromKey)` 返回此映射的部分视图，其键大于等于 `fromKey`。
`NavigableMap<K,V>`	`tailMap(K fromKey, boolean inclusive)` 返回此映射的部分视图，其键大于（或等于，如果 `inclusive` 为 true）`fromKey`。
`Collection<V>`	`values()` 返回此映射包含的值的 `Collection` 视图。

参考文章：https://www.cnblogs.com/TonyYPZhang/p/5747850.html