序言 当在10亿数据中只需要进行10几次比较就能查找到目标时,不禁感叹编程之魅力!人类之伟大呀! —— 学红黑树有感. 红黑树的应用 红黑树的应用比较广泛,主要是用它来存储有序的数据,它的时间复杂度是O(lgn),效率非常之高. 例如,Java集合中的TreeSet和TreeMap,C++ STL中的set.map,以及Linux虚拟内存的管理,都是通过红黑树去实现的. 资料 https://blog.csdn.net/zhanglong_4444/article/details/8841853…

背景 在1.7之前的版本,当数组元素较多(几百.几千,或者更多)的时候,在这种前提扩容,涉及全量元素的遍历和坐标的重新定位,这个耗时会比较长.这是之前存在的一个弊端吧.那么引入红黑树之后就解决了问题,那是怎么解决的呢,我说下自己的理解. 过程分析 既然数组扩容导致了变慢,那就是从扩容方向思考,谁决定了扩容呢?负载因子和数组长度.数组长度是resize自动做的,所以对用户来讲这应该是一个关注不到的变量,那就只剩负载因子了.负载因子越大,扩容的频率就越低. 1. 负载因子较小(小于1) hash碰撞…

以前也看过hashMap源码不过是看的jdk1.7的,由于时间问题看的也不是太深入,只是大概的了解了一下他的基本原理:这几天通过假期的时间就对jdk1.8的hashMap深入了解了下,相信大家都是对红黑树和hashMap的扩容机制resize()比较感兴趣,红黑树也是jdk1.8对hashMap新加的一种数据结构,单纯的树形结构挺简单的,不过红黑树是一种自动保持平衡的树形结构,那就比较复杂了,可以通过我另一个博客可以先看一下红黑树的原理再看hashMap中的红黑树就简单多了连接<<<&l…

转载至 http://www.cnblogs.com/leesf456/p/5242233.html 一.前言 在分析jdk1.8后的HashMap源码时,发现网上好多分析都是基于之前的jdk,而Java8的HashMap对之前做了较大的优化,其中最重要的一个优化就是桶中的元素不再唯一按照链表组合,也可以使用红黑树进行存储,总之,目标只有一个,那就是在安全和功能性完备的情况下让其速度更快,提升性能.好~下面就开始分析源码. 二.HashMap数据结构 说明:上图很形象的展示了HashMap的数据…

红黑树介绍 1.节点是红色或黑色. 2.根节点是黑色. 3.每个叶子节点都是黑色的空节点(NIL节点). 4 每个红色节点的两个子节点都是黑色.(从每个叶子到根的所有路径上不能有两个连续的红色节点) 5.从任一节点到其每个叶子的所有路径都包含相同数目的黑色节点 JDK1.8 HashMap$TreeNode.balanceInsertion 红黑树平衡插入…

红黑树介绍 1.节点是红色或黑色. 2.根节点是黑色. 3.每个叶子节点都是黑色的空节点(NIL节点). 4 每个红色节点的两个子节点都是黑色.(从每个叶子到根的所有路径上不能有两个连续的红色节点) 5.从任一节点到其每个叶子的所有路径都包含相同数目的黑色节点 JDK1.8 HashMap$TreeNode.rotateLeft 红黑树左旋的图示如下…

JDK 1.8 HashMap是数组+链表+红黑树实现的,在阅读HashMap的源码之前先来回顾一下大学课本数据结构中的哈希表和红黑树. 什么是哈希表? 在存储结构中,关键值key通过一种关系f和唯一的存储位置相对应,关系f即哈希函数,Hash(k)=f(k).按这个思想建立的表就是哈希表. 当有两个不相等的关键字key1和key2,但f(key1)=f(key2)这两个key地址相同,就发生了冲突现象. 冲突不能避免只能减少,通过设计均匀的哈希函数来减少. 常用哈希函数? 1. 直接定址法 H…

一.前言 本文由jdk1.8源码整理而得,附自制jdk1.8底层数据结构图,并截取部分源码加以说明结构关系. 二.jdk1.8 HashMap底层数据结构图 三.源码 1.散列表(Hash table,也叫哈希表): /** * The table, initialized on first use, and resized as * necessary. When allocated, length is always a power of two. * (We also tolerate l…

本文从三个部分去探究HashMap的链表转红黑树的具体时机: 一.从HashMap中有关“链表转红黑树”阈值的声明: 二.[重点]解析HashMap.put(K key, V value)的源码: 三.测试: 一.从HashMap中有关“链表转红黑树”阈值的声明,简单了解HashMap的链表转红黑树的时机 在 jdk1.8 HashMap底层数据结构:散列表+链表+红黑树(图解+源码)的 “四.问题探究”中,我有稍微提到过散列表后面跟什么数据结构是怎么确定的: HashMap中有关“链表转红黑树…

在JDK1.6,1.7中,HashMap的实现都是用基础的“拉链法”去实现,即数组+链表的形式.如下图:通过不同的hash值,来对数据进行分配存储. 关于HashMap的Entry长度,可以参考http://wiki.jikexueyuan.com/project/java-collection/hashmap.html 简要来说,要保证初始化时 HashMap 的容量总是 2 的 n 次方,即底层数组的长度总是为 2 的 n 次方. 那么 HashMap 什么时候进行扩容呢?当 HashMap…

public class RBTree<K extends Comparable<K>, V> { public static boolean RED = true; public static boolean BLACK = false; public Node root; class Node { K key; V val; Node left, right; boolean color; int size;//高度 Node(K key, V val, boolean col…

前言 本篇将结合JDK1.6的TreeMap源码,来一起探索红-黑树的奥秘.红黑树是解决二叉搜索树的非平衡问题. 当插入(或者删除)一个新节点时,为了使树保持平衡,必须遵循一定的规则,这个规则就是红-黑规则: 1) 每个节点不是红色的就是黑色的 2) 根总是黑色的 3) 如果节点是红色的,则它的子节点必须是黑色的(反之倒不一定必须为真) 4) 从跟到叶节点或者空子节点的每条路径,必须包含相同数目的黑色节点 插入一个新节点 红-黑树的插入过程和普通的二叉搜索树基本一致:从跟朝插入点位置走,在每个节…

概述 HashMap是Java程序员使用频率最高的用于映射(键值对)处理的数据类型.随着JDK(Java Developmet Kit)版本的更新,JDK1.8对HashMap底层的实现进行了优化,例如引入红黑树的数据结构和扩容的优化等.本文主要分析一下HashMap中红黑树树化的过程. 红黑树(red black tree) 一个节点标记为红色或者黑色. 根是黑色的. 如果一个节点是红色的,那么它的子节点必须是黑色的(这就是为什么叫红黑树). 一个节点到到一个null引用的每一条路径必须包含相…

单例模式 第一种(懒汉,线程不安全): public class Singleton { private static Singleton instance; private Singleton (){} public static Singleton getInstance() { if (instance == null) { instance = new Singleton(); } return instance; } } 这种写法lazy loading很明显,但是致命的是在多线程不能…

前言 声明,本文用得是jdk1.8 前面已经讲了Collection的总览和剖析List集合: Collection总览 List集合就这么简单[源码剖析] 原本我是打算继续将Collection下的Set集合的,结果看了源码发现:Set集合实际上就是HashMap来构建的! 所以,就先介绍Map集合.散列表和红黑树吧! 看这篇文章之前最好是有点数据结构的基础: Java实现单向链表 栈和队列就是这么简单 二叉树就这么简单 当然了,如果讲得有错的地方还请大家多多包涵并不吝在评论去指正- 一.Ma…

前言 本篇将结合JDK1.6的TreeMap源码,来一起探索红-黑树的奥秘.红黑树是解决二叉搜索树的非平衡问题. 当插入(或者删除)一个新节点时,为了使树保持平衡,必须遵循一定的规则,这个规则就是红-黑规则: 1) 每个节点不是红色的就是黑色的 2) 根总是黑色的 3) 如果节点是红色的,则它的子节点必须是黑色的(反之倒不一定必须为真) 4) 从跟到叶节点或者空子节点的每条路径,必须包含相同数目的黑色节点 插入一个新节点 红-黑树的插入过程和普通的二叉搜索树基本一致:从跟朝插入点位置走,在每个节…

前言: hashmap是一种很常用的数据结构,其使用方便快捷,接下来笔者将给大家深入解析这个数据结构,让大家能在用的时候知其然,也知其所以然. 一.Map 首先,从最基本的讲起,我们先来认识一下map是个什么东西.在我们写程序的时候经常会遇到数据检索等操作,对于几百个数据的小程序而言,数据的存储方式或是检索策略没有太大影响,但对于大数据,效率就会差很远.我们来讨论一下这个问题. 1.线性检索: 线性检索是最为直白的方法,把所有数据都遍历一遍,然后找到你所需要的数据.其对应的数据结构就是数组,链表…

原理参考:https://blog.csdn.net/striveb/article/details/84657326 总结: 为什么当桶中键值对数量大于8才转换成红黑树,数量小于6才转换成链表? 参考:https://blog.csdn.net/xingfei_work/article/details/79637878 HashMap在JDK1.8及以后的版本中引入了红黑树结构,若桶中链表元素个数大于等于8时,链表转换成树结构:若桶中链表元素个数小于等于6时,树结构还原成链表.因为红黑树的平均…

原博地址:https://blog.csdn.net/xingfei_work/article/details/79637878 HashMap在jdk1.8之后引入了红黑树的概念,表示若桶中链表元素超过8时,会自动转化成红黑树:若桶中元素小于等于6时,树结构还原成链表形式. 原因: 红黑树的平均查找长度是log(n),长度为8,查找长度为log(8)=3,链表的平均查找长度为n/2,当长度为8时,平均查找长度为8/2=4,这才有转换成树的必要:链表长度如果是小于等于6,6/2=3,虽然速度也很…

目录 1.二分法引言 2.二叉搜索树定义 3.二叉搜索树的CRUD 4.二叉搜索树的两种极端情况 5.二叉搜索树总结 前言 在[算法04]树与二叉树中,已经介绍过了关于树的一些基本概念以及二叉树的前中后序遍历,而这篇文章将是在二叉树的基础上来展开讲解的二叉搜索树,也就是说二叉搜索树建立在树的基础之上.至于博主为何要花一整篇文章来讲这个二叉搜索树呢?原因很简单,红-黑树是基于二叉搜索树的,如果对二叉搜索树不了解,那还谈何红-黑树?红-黑树的重要性我想各位没吃过佩奇肉也肯定看过宜春跑....是的,j…

2-3树:插入变成2个节点正常插,变成3个节点就要提升中间节点和分裂子节点,满足:要么没有子节点,要么2个子节点,要么3个子节点. 2-3-4树:插入变成2个不动,插入变成3个不动,插入变成4个提升原来中间节点和分裂子节点,满足:要么没有子节点,要么2个子节点,要么3个子节点,要么4个子节点. 2节点黑色,3节点左倾和右倾,4节点上黑下2红. 左倾2-3树:2节点黑色,3节点左下红右上黑. 红黑树插入和2-3-4树的对应关系: 先插入10再插入12,所以是右倾. 先提升12分裂10和14,所以1…

说到HashMap,就一定要说到红黑树,红黑树作为一种自平衡二叉查找树,是一种用途较广的数据结构,在jdk1.8中使用红黑树提升HashMap的性能,今天就来说一说红黑树,上一讲已经给出插入平衡的调整操作,这一讲就说说更为复杂的删除平衡操作. 前言 限于篇幅,本文只对红黑树的基础进行说明,暂不涉及源码部分,大部分摘抄自维基百科,这里也贴出对应链接: 维基百科(中文):https://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%BA%A2%E9%BB%91%E6%A0%91 维基百科:ht…

说到HashMap,就一定要说到红黑树,红黑树作为一种自平衡二叉查找树,是一种用途较广的数据结构,在jdk1.8中使用红黑树提升HashMap的性能,今天就来说一说红黑树. 前言 限于篇幅,本文只对红黑树的基础进行说明,暂不涉及源码部分,大部分摘抄自维基百科,这里也贴出对应链接: 维基百科(中文):https://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%BA%A2%E9%BB%91%E6%A0%91 维基百科:https://en.wikipedia.org/wiki/Red%E2%…

序言 二叉查找树的缺点 平衡二叉树 虽然平衡树解决了二叉查找树退化为近似链表的缺点,能够把查找时间控制在 O(logn),不过却不是最佳的,因为平衡树要求每个节点的左子树和右子树的高度差至多等于1,这个要求实在是太严了,导致每次进行插入/删除节点的时候,几乎都会破坏平衡树的第二个规则,进而我们都需要通过左旋和右旋来进行调整,使之再次成为一颗符合要求的平衡树. 显然,如果在那种插入.删除很频繁的场景中,平衡树需要频繁着进行调整,这会使平衡树的性能大打折扣,为了解决这个问题,于是有了红黑树. 红黑树…

红黑树的设计,相比 jdk1.7 的 HashMap 而言,jdk1.8 最重要的就是引入了红黑树的设计,当冲突的链表长度超过 8 个的时候,链表结构就会转为红黑树结构. 01.故事的起因 “ JDK1.8 最重要的就是引入了红黑树的设计(当冲突的链表长度超过 8 个的时候),为什么要这样设计呢?好处就是避免在最极端的情况下冲突链表变得很长很长,在查询的时候,效率会非常慢. 红黑树查询:其访问性能近似于折半查找,时间复杂度 O(logn): 链表查询:这种情况下,需要遍历全部元素才行,时间复杂度…

前面我们说到的二叉查找树,可以看到根结点是初始化之后就是固定了的,后续插入的数如果都比它大,或者都比它小,那么这个时候它就退化成了链表了,查询的时间复杂度就变成了O(n),而不是理想中O(logn),就像这个样子 如果我们有一个平衡机制,让这棵树可以动起来,比如将4变成根结点,是不是查询效率又可以提高了,这就要提到另外一种特殊的二叉树---红黑树(也是一种特殊的二叉查找树).JDK1.8中将HashMap底层实现的数据结构由数组+链表变成了数组+链表+红黑树.当链表长度超过8就转换成红黑树,明显…

jdk 1.7 概述 HashMap基于Map接口实现,元素以键值对的方式存储,并允许使用null键和null值,但只能有一个键作为null,因为key不允许重复,另外HashMap不能保证放入元素的数据,它是无序的,和放入的顺序并不能相同,HashMap是线程不安全的. 继承关系 public class HashMap<K,V>extends AbstractMap<K,V> implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable…

1. 定义 红黑树也是二叉查找树,我们知道,二叉查找树这一数据结构并不难,而红黑树之所以难是难在它是自平衡的二叉查找树,在进行插入和删除等可能会破坏树的平衡的操作时,需要重新自处理达到平衡状态.红黑树是一种含有红黑结点并能自平衡的二叉查找树,又称黑色完美平衡. 动画演示:https://rbtree.phpisfuture.com/ 2. 节点称呼 3. 性质 每个节点要么是黑色,要么是红色. 根节点一定是黑色. 每个叶子节点(nil或null)都是黑色的. 每个红节点的两个子节点一定是黑色的.…

事先声明以下代码基于JDK1.8版本 参考资料 大部分图片引自https://www.jianshu.com/p/e136ec79235c侵删 https://www.cnblogs.com/skywang12345/p/3245399.html#!comments https://www.cnblogs.com/CarpenterLee/p/5525688.html https://www.cnblogs.com/CarpenterLee/p/5503882.html TreeMap用法 Tr…

==学习目标== 1.能够了解红黑树 2.能够掌握HashSet集合的特点以及使用(特点以及使用,哈希表数据结构) 3.能够掌握Map集合的特点以及使用(特点,常见方法,Map集合的遍历) 4.能够掌握HashMap集合的特点以及使用 5.能够掌握TreeMap集合的特点以及使用 ==知识点== 红黑树 HashSet Map HashMap TreeMap ==知识点梳理== ==超详细讲义== 1.红黑树 1.1红黑树-概述[了解](视频01) (2'') 1.什么是红黑树 平衡二叉B树,每…