TreeMap基于红黑树(点击查看树、红黑树相关内容)实现。查看“键”或“键值对”时,它们会被排序(次序由Comparable或Comparator决定)。TreeMap的特点在于,所得到的结果是经过排序的。TreeMap是唯一的带有subMap()方法的Map,它可以返回一个子树。
在介绍TreeMap前先介绍Comparable和Comparator接口。
1.Comparable接口:
public interface Comparable<T> {Comparable接口支持泛型,只有一个方法,该方法返回负数、零、正数分别表示当前对象“小于”、“等于”、“大于”传入对象o。
public int compareTo(T o);
}
2.Comparamtor接口:
public interface Comparator<T> {compare(T o1,T o2)方法比较o1和o2两个对象,o1“大于”o2,返回正数,相等返回零,“小于”返回负数。
int compare(T o1, T o2);
boolean equals(Object obj);
}
equals(Object obj)返回true的唯一情况是obj也是一个比较器(Comparator)并且比较结果和此比较器的结果的大小次序是一致的。即comp1.equals(comp2)意味着sgn(comp1.compare(o1, * o2))==sgn(comp2.compare(o1, o2))。
补充:符号sgn(expression)表示数学上的signum函数,该函数根据expression的值是负数、零或正数,分别返回-1、0或1。
小结一下,实现Comparable结构的类可以和其他对象进行比较,即 实现Comparable可以进行比较的类。而实现Comparator接口的类是比较器,用于比较两个对象的大小。
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下面正式分析TreeMap的源码。
既然TreeMap底层使用的是树结构,那么必然有表示节点的对象。下面先看TreeMap中表示节点的内部类Entry。这个Entry类比较简单,实现了树节点的必要内容,提供了hashCode方法等。
static final class Entry<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
// 键值对的“键”
K key;
// 键值对的“值”
V value;
// 左孩子
Entry<K,V> left = null;
// 右孩子
Entry<K,V> right = null;
// 父节点
Entry<K,V> parent;
// 红黑树的节点表示颜色的属性
boolean color = BLACK;
/**
* 根据给定的键、值、父节点构造一个节点,颜色为默认的黑色
*/
Entry(K key, V value, Entry<K,V> parent) {
this.key = key;
this.value = value;
this.parent = parent;
}
// 获取节点的key
public K getKey() {
return key;
}
// 获取节点的value
public V getValue() {
return value;
}
/**
* 修改并返回当前节点的value
*/
public V setValue(V value) {
V oldValue = this.value;
this.value = value;
return oldValue;
}
// 判断节点相等的方法(两个节点为同一类型且key值和value值都相等时两个节点相等)
public boolean equals(Object o) {
if (!(o instanceof Map.Entry))
return false;
Map.Entry<?,?> e = (Map.Entry<?,?>)o;
return valEquals(key,e.getKey()) && valEquals(value,e.getValue());
}
// 节点的哈希值计算方法
public int hashCode() {
int keyHash = (key==null ? 0 : key.hashCode());
int valueHash = (value==null ? 0 : value.hashCode());
return keyHash ^ valueHash;
}
public String toString() {
return key + "=" + value;
}
}
TreeMap的结构
public class TreeMap<K,V>可以看到,相比HashMap来说,TreeMap多继承了一个接口NavigableMap,也就是这个接口,决定了TreeMap与HashMap的不同: HashMap的key是无序的,TreeMap的key是有序的
extends AbstractMap<K,V>
implements NavigableMap<K,V>, Cloneable, java.io.Serializable
看下NavigableMap的签名
public interface NavigableMap<K,V> extends SortedMap<K,V>
NavigableMap接口扩展的SortedMap,具有了针对给定搜索目标返回最接近匹配项的导航方法。方法lowerEntry、floorEntry、ceilingEntry和higherEntry分别返回与小于、小于等于、大于等于、大于给定键的键关联的Map.Entry对象,如果不存在这样的键,则返回null。类似地,方法lowerKey、floorKey、ceilingKey和higherKey只返回关联的键。所有这些方法是为查找条目而不是遍历条目而设计的(后面会逐个介绍这些方法)。
Map.Entry<K,V> lowerEntry(K key); //小于1、下面是TreeMap的属性:
K lowerKey(K key);
Map.Entry<K,V> floorEntry(K key); //小于等于
K floorKey(K key);
Map.Entry<K,V> ceilingEntry(K key); //大于等于
K ceilingKey(K key);
Map.Entry<K,V> higherEntry(K key); //大于
K higherKey(K key);
// 用于保持顺序的比较器,如果为空的话使用自然顺保持Key的顺序2、构造方法
private final Comparator<? super K> comparator;
// 根节点
private transient Entry<K,V> root = null;
// 树中的节点数量
private transient int size = 0;
// 多次在集合类中提到了,用于举了结构行的改变次数
private transient int modCount = 0;
// 构造方法一,默认的构造方法,comparator为空,即采用自然顺序维持TreeMap中节点的顺序----------------------------------------------------------------------------------------------
public TreeMap() {
comparator = null;
}
// 构造方法二,提供指定的比较器
public TreeMap(Comparator<? super K> comparator) {
this.comparator = comparator;
}
// 构造方法三,采用自然序维持TreeMap中节点的顺序,同时将传入的Map中的内容添加到TreeMap中
public TreeMap(Map<? extends K, ? extends V> m) {
comparator = null;
putAll(m);
}
/**
*构造方法四,接收SortedMap参数,根据SortedMap的比较器维持TreeMap中的节点顺序,* 同时通过buildFromSorted(int size, Iterator it, java.io.ObjectInputStream str, V defaultVal)方* 法将SortedMap中的内容添加到TreeMap中
*/
public TreeMap(SortedMap<K, ? extends V> m) {
comparator = m.comparator();
try {
buildFromSorted(m.size(), m.entrySet().iterator(), null, null);
} catch (java.io.IOException cannotHappen) {
} catch (ClassNotFoundException cannotHappen) {
}
}
下面从put/get方法开始,逐个分析TreeMap的方法
public V put(K key, V value) {首先一点通性是TreeMap的put方法和其他Map的put方法一样,向Map中加入键值对,若原先“键(key)”已经存在则替换“值(value)”,并返回原先的值。
Entry<K,V> t = root;
if (t == null) {
//如果根节点为null,将传入的键值对构造成根节点(根节点没有父节点,所以传入的父节点为null)
root = new Entry<K,V>(key, value, null);
size = 1;
modCount++;
return null;
}
// 记录比较结果
int cmp;
Entry<K,V> parent;
// 分割比较器和可比较接口的处理
Comparator<? super K> cpr = comparator;
// 有比较器的处理
if (cpr != null) {
// do while实现在root为根节点移动寻找传入键值对需要插入的位置
do {
// 记录将要被掺入新的键值对将要节点(即新节点的父节点)
parent = t;
// 使用比较器比较父节点和插入键值对的key值的大小
cmp = cpr.compare(key, t.key);
// 插入的key较大
if (cmp < 0)
t = t.left;
// 插入的key较小
else if (cmp > 0)
t = t.right;
// key值相等,替换并返回t节点的value(put方法结束)
else
return t.setValue(value);
} while (t != null);
}
// 没有比较器的处理
else {
// key为null抛出NullPointerException异常
if (key == null)
throw new NullPointerException();
Comparable<? super K> k = (Comparable<? super K>) key;
// 与if中的do while类似,只是比较的方式不同
do {
parent = t;
cmp = k.compareTo(t.key);
if (cmp < 0)
t = t.left;
else if (cmp > 0)
t = t.right;
else
return t.setValue(value);
} while (t != null);
}
// 没有找到key相同的节点才会有下面的操作
// 根据传入的键值对和找到的“父节点”创建新节点
Entry<K,V> e = new Entry<K,V>(key, value, parent);
// 根据最后一次的判断结果确认新节点是“父节点”的左孩子还是又孩子
if (cmp < 0)
parent.left = e;
else
parent.right = e;
// 对加入新节点的树进行调整
fixAfterInsertion(e);
// 记录size和modCount
size++;
modCount++;
// 因为是插入新节点,所以返回的是null
return null;
}
在put(K key,V value)方法的末尾调用了fixAfterInsertion(Entry<K,V> x)方法,这个方法负责在插入节点后调整树结构和着色,以满足红黑树的要求。
1.每一个节点或者着成红色,或者着成黑色。
2.根是黑色的。
3.如果一个节点是红色的,那么它的子节点必须是黑色的。
4.一个节点到一个null引用的每一条路径必须包含相同数量的黑色节点。
在看fixAfterInsertion(Entry<K,V> x)方法前先看一个红黑树的内容:红黑树不是严格的平衡二叉树,它并不严格的保证左右子树的高度差不超过1,但红黑树高度依然是平均log(n),且最坏情况高度不会超过2log(n),所以它算是平衡树。
下面看具体实现代码。fixAfterInsertion(Entry<K,V> x)
private void fixAfterInsertion(Entry<K,V> x) {fixAfterInsertion(Entry<K,V> x)方法涉及到了左旋和右旋的操作,下面是左旋的代码及示意图(右旋操作类似,就不给出代码和示意图了)。
// 插入节点默认为红色
x.color = RED;
// 循环条件是x不为空、不是根节点、父节点的颜色是红色(如果父节点不是红色,则没有连续的红色节点,不再调整)
while (x != null && x != root && x.parent.color == RED) {
// x节点的父节点p(记作p)是其父节点pp(p的父节点,记作pp)的左孩子(pp的左孩子)
if (parentOf(x) == leftOf(parentOf(parentOf(x)))) {
// 获取pp节点的右孩子r
Entry<K,V> y = rightOf(parentOf(parentOf(x)));
// pp右孩子的颜色是红色(colorOf(Entry e)方法在e为空时返回BLACK),不需要进行旋转操作(因为红黑树不是严格的平衡二叉树)
if (colorOf(y) == RED) {
// 将父节点设置为黑色
setColor(parentOf(x), BLACK);
// y节点,即r设置成黑色
setColor(y, BLACK);
// pp节点设置成红色
setColor(parentOf(parentOf(x)), RED);
// x“移动”到pp节点
x = parentOf(parentOf(x));
} else {//父亲的兄弟是黑色的,这时需要进行旋转操作,根据是“内部”还是“外部”的情况决定是双旋转还是单旋转
// x节点是父节点的右孩子(因为上面已近确认p是pp的左孩子,所以这是一个“内部,左-右”插入的情况,需要进行双旋转处理)
if (x == rightOf(parentOf(x))) {
// x移动到它的父节点
x = parentOf(x);
// 左旋操作
rotateLeft(x);
}
// x的父节点设置成黑色
setColor(parentOf(x), BLACK);
// x的父节点的父节点设置成红色
setColor(parentOf(parentOf(x)), RED);
// 右旋操作
rotateRight(parentOf(parentOf(x)));
}
} else {
// 获取x的父节点(记作p)的父节点(记作pp)的左孩子
Entry<K,V> y = leftOf(parentOf(parentOf(x)));
// y节点是红色的
if (colorOf(y) == RED) {
// x的父节点,即p节点,设置成黑色
setColor(parentOf(x), BLACK);
// y节点设置成黑色
setColor(y, BLACK);
// pp节点设置成红色
setColor(parentOf(parentOf(x)), RED);
// x移动到pp节点
x = parentOf(parentOf(x));
} else {
// x是父节点的左孩子(因为上面已近确认p是pp的右孩子,所以这是一个“内部,右-左”插入的情况,需要进行双旋转处理),
if (x == leftOf(parentOf(x))) {
// x移动到父节点
x = parentOf(x);
// 右旋操作
rotateRight(x);
}
// x的父节点设置成黑色
setColor(parentOf(x), BLACK);
// x的父节点的父节点设置成红色
setColor(parentOf(parentOf(x)), RED);
// 左旋操作
rotateLeft(parentOf(parentOf(x)));
}
}
}
// 根节点为黑色
root.color = BLACK;
}
// 左旋操作
private void rotateLeft(Entry<K,V> p) {
if (p != null) {
Entry<K,V> r = p.right;
p.right = r.left;
if (r.left != null)
r.left.parent = p;
r.parent = p.parent;
if (p.parent == null)
root = r;
else if (p.parent.left == p)
p.parent.left = r;
else
p.parent.right = r;
r.left = p;
p.parent = r;
}
}
看完put操作,下面来看get操作相关的内容。
get(Object key)
public V get(Object key) {get(Object key)通过key获取对应的value,它通过调用getEntry(Object key)获取节点,若节点为null则返回null,否则返回节点的value值。下面是getEntry(Object key)的内容,来看它是怎么寻找节点的。
Entry<K,V> p = getEntry(key);
return (p==null ? null : p.value);
}
getEntry(Object key)
final Entry<K,V> getEntry(Object key) {上面主要是处理实现了可比较接口的情况,而有比较器的情况在getEntryUsingComparator(Object key)中处理了,下面来看处理的代码。
// 如果有比较器,返回getEntryUsingComparator(Object key)的结果
if (comparator != null)
return getEntryUsingComparator(key);
// 查找的key为null,抛出NullPointerException
if (key == null)
throw new NullPointerException();
// 如果没有比较器,而是实现了可比较接口
Comparable<? super K> k = (Comparable<? super K>) key;
// 获取根节点
Entry<K,V> p = root;
// 对树进行遍历查找节点
while (p != null) {
// 把key和当前节点的key进行比较
int cmp = k.compareTo(p.key);
// key小于当前节点的key
if (cmp < 0)
// p “移动”到左节点上
p = p.left;
// key大于当前节点的key
else if (cmp > 0)
// p “移动”到右节点上
p = p.right;
// key值相等则当前节点就是要找的节点
else
// 返回找到的节点
return p;
}
// 没找到则返回null
return null;
}
getEntryUsingComparator(Object key)
final Entry<K,V> getEntryUsingComparator(Object key) {看完添加(put)和获取(get),下面来看删除(remove、clear)。
K k = (K) key;
// 获取比较器
Comparator<? super K> cpr = comparator;
// 其实在调用此方法的get(Object key)中已经对比较器为null的情况进行判断,这里是防御性的判断
if (cpr != null) {
// 获取根节点
Entry<K,V> p = root;
// 遍历树
while (p != null) {
// 获取key和当前节点的key的比较结果
int cmp = cpr.compare(k, p.key);
// 查找的key值较小
if (cmp < 0)
// p“移动”到左孩子
p = p.left;
// 查找的key值较大
else if (cmp > 0)
// p“移动”到右节点
p = p.right;
// key值相等
else
// 返回找到的节点
return p;
}
}
// 没找到key值对应的节点,返回null
return null;
}
remove(Object key)
public V remove(Object key) {真正实现删除节点的内容在deleteEntry(Entry e)中,涉及到树结构的调整等。remove(Object key)只是获取要删除的节点并返回被删除节点的value。下面来看deleteEntry(Entry e)的内容。
// 通过getEntry(Object key)获取节点 getEntry(Object key)方法已经在上面介绍过了
Entry<K, V> p = getEntry(key);
// 指定key的节点不存在,返回null
if (p == null)
return null;
V oldValue = p.value; // 获取节点的value
deleteEntry(p); // 删除节点
return oldValue; // 返回节点的内容
}
deleteEntry(Entry e)
private void deleteEntry(Entry<K,V> p) {deleteEntry(Entry e)方法中主要有两个方法调用需要分析:successor(Entry<K,V> t)和fixAfterDeletion(Entry<K,V> x)。
// 记录树结构的修改次数
modCount++;
// 记录树中节点的个数
size--;
// p有左右两个孩子的情况 标记①
if (p.left != null && p.right != null) {
// 获取继承者节点(有两个孩子的情况下,继承者肯定是右孩子或右孩子的最左子孙)
Entry<K,V> s = successor (p);
// 使用继承者s替换要被删除的节点p,将继承者的key和value复制到p节点,之后将p指向继承者
p.key = s.key;
p.value = s.value;
p = s;
}
// Start fixup at replacement node, if it exists.
// 开始修复被移除节点处的树结构
// 如果p有左孩子,取左孩子,否则取右孩子 标记②
Entry<K,V> replacement = (p.left != null ? p.left : p.right);
if (replacement != null) {
// Link replacement to parent
replacement.parent = p.parent;
// p节点没有父节点,即p节点是根节点
if (p.parent == null)
// 将根节点替换为replacement节点
root = replacement;
// p是其父节点的左孩子
else if (p == p.parent.left)
// 将p的父节点的left引用指向replacement
// 这步操作实现了删除p的父节点到p节点的引用
p.parent.left = replacement;
else
// 如果p是其父节点的右孩子,将父节点的right引用指向replacement
p.parent.right = replacement;
// 解除p节点到其左右孩子和父节点的引用
p.left = p.right = p.parent = null;
if (p.color == BLACK)
// 在删除节点后修复红黑树的颜色分配
fixAfterDeletion(replacement);
} else if (p.parent == null) {
/* 进入这块代码则说明p节点就是根节点(这块比较难理解,如果标记①处p有左右孩子,则找到的继承节点s是p的一个祖先节点或右孩子或右孩子的最左子孙节点,他们要么有孩子节点,要么有父节点,所以如果进入这块代码,则说明标记①除的p节点没有左右两个孩子。没有左右孩子,则有没有孩子、有一个右孩子、有一个左孩子三种情况,三种情况中只有没有孩子的情况会使标记②的if判断不通过,所以p节点只能是没有孩子,加上这里的判断,p没有父节点,所以p是一个独立节点,也是树种的唯一节点……有点难理解,只能解释到这里了,读者只能结合注释慢慢体会了),所以将根节点设置为null即实现了对该节点的删除 */
root = null;
} else { /* 标记②的if判断没有通过说明被删除节点没有孩子,或它有两个孩子但它的继承者没有孩子。如果是被删除节点没有孩子,说明p是个叶子节点,则不需要找继承者,直接删除该节点。如果是有两个孩子,那么继承者肯定是右孩子或右孩子的最左子孙 */
if (p.color == BLACK)
// 调整树结构
fixAfterDeletion(p);
// 这个判断也一定会通过,因为p.parent如果不是null则在上面的else if块中已经被处理
if (p.parent != null) {
// p是一个左孩子
if (p == p.parent.left)
// 删除父节点对p的引用
p.parent.left = null;
else if (p == p.parent.right)// p是一个右孩子
// 删除父节点对p的引用
p.parent.right = null;
// 删除p节点对父节点的引用
p.parent = null;
}
}
}
successor(Entry<K,V> t)返回指定节点的继承者。分三种情况处理,第一。t节点是个空节点:返回null;第二,t有右孩子:找到t的右孩子中的最左子孙节点,如果右孩子没有左孩子则返回右节点,否则返回找到的最左子孙节点;第三,t没有右孩子:沿着向上(向跟节点方向)找到第一个自身是一个左孩子的节点或根节点,返回找到的节点。下面是具体代码分析的注释。
static <K,V> TreeMap.Entry<K,V> successor(Entry<K,V> t) {与添加节点之后的修复类似的是,TreeMap 删除节点之后也需要进行类似的修复操作,通过这种修复来保证该排序二叉树依然满足红黑树特征。大家可以参考插入节点之后的修复来分析删除之后的修复。TreeMap 在删除之后的修复操作由 fixAfterDeletion(Entry<K,V> x) 方法提供,该方法源代码如下:
// 如果t本身是一个空节点,返回null
if (t == null)
return null;
// 如果t有右孩子,找到右孩子的最左子孙节点
else if (t.right != null) {
Entry<K,V> p = t.right;
// 获取p节点最左的子孙节点,如果存在的话
while (p.left != null)
p = p.left;
// 返回找到的继承节点
return p;
} else {//t不为null且没有右孩子
Entry<K,V> p = t.parent;
Entry<K,V> ch = t;
// // 沿着右孩子向上查找继承者,直到根节点或找到节点ch是其父节点的左孩子的节点
while (p != null && ch == p.right) {
ch = p;
p = p.parent;
}
return p;
}
}
private void fixAfterDeletion(Entry<K,V> x) {光看调整的代码,一大堆设置颜色,还有左旋和右旋,非常的抽象,下面是一个构造红黑树的视屏,包括了着色和旋转。
// 循环处理,条件为x不是root节点且是黑色的(因为红色不会对红黑树的性质造成破坏,所以不需要调整)
while (x != root && colorOf(x) == BLACK) {
// x是一个左孩子
if (x == leftOf(parentOf(x))) {
// 获取x的兄弟节点sib
Entry<K,V> sib = rightOf(parentOf(x));
// sib是红色的
if (colorOf(sib) == RED) {
// 将sib设置为黑色
setColor(sib, BLACK);
// 将父节点设置成红色
setColor(parentOf(x), RED);
// 左旋父节点
rotateLeft(parentOf(x));
// sib移动到旋转后x的父节点p的右孩子(参见左旋示意图,获取的节点是旋转前p的右孩子r的左孩子rl)
sib = rightOf(parentOf(x));
}
// sib的两个孩子的颜色都是黑色(null返回黑色)
if (colorOf(leftOf(sib)) == BLACK &&
colorOf(rightOf(sib)) == BLACK) {
// 将sib设置成红色
setColor(sib, RED);
// x移动到x的父节点
x = parentOf(x);
} else {// sib的左右孩子都是黑色的不成立
// sib的右孩子是黑色的
if (colorOf(rightOf(sib)) == BLACK) {
// 将sib的左孩子设置成黑色
setColor(leftOf(sib), BLACK);
// sib节点设置成红色
setColor(sib, RED);
// 右旋操作
rotateRight(sib);
// sib移动到旋转后x父节点的右孩子
sib = rightOf(parentOf(x));
}
// sib设置成和x的父节点一样的颜色
setColor(sib, colorOf(parentOf(x)));
// x的父节点设置成黑色
setColor(parentOf(x), BLACK);
// sib的右孩子设置成黑色
setColor(rightOf(sib), BLACK);
// 左旋操作
rotateLeft(parentOf(x));
// 设置调整完的条件:x = root跳出循环
x = root;
}
} else { // x是一个右孩子
// 获取x的兄弟节点
Entry<K,V> sib = leftOf(parentOf(x));
// 如果sib是红色的
if (colorOf(sib) == RED) {
// 将sib设置为黑色
setColor(sib, BLACK);
// 将x的父节点设置成红色
setColor(parentOf(x), RED);
// 右旋
rotateRight(parentOf(x));
// sib移动到旋转后x父节点的左孩子
sib = leftOf(parentOf(x));
}
// sib的两个孩子的颜色都是黑色(null返回黑色)
if (colorOf(rightOf(sib)) == BLACK &&
colorOf(leftOf(sib)) == BLACK) {
// sib设置为红色
setColor(sib, RED);
// x移动到x的父节点
x = parentOf(x);
} else { // sib的两个孩子的颜色都是黑色(null返回黑色)不成立
// sib的左孩子是黑色的,或者没有左孩子
if (colorOf(leftOf(sib)) == BLACK) {
// 将sib的右孩子设置成黑色
setColor(rightOf(sib), BLACK);
// sib节点设置成红色
setColor(sib, RED);
// 左旋
rotateLeft(sib);
// sib移动到x父节点的左孩子
sib = leftOf(parentOf(x));
}
// sib设置成和x的父节点一个颜色
setColor(sib, colorOf(parentOf(x)));
// x的父节点设置成黑色
setColor(parentOf(x), BLACK);
// sib的左孩子设置成黑色
setColor(leftOf(sib), BLACK);
// 右旋
rotateRight(parentOf(x));
// 设置跳出循环的标识
x = root;
}
}
}
// 将x设置为黑色
setColor(x, BLACK);
}
http://v.youku.com/v_show/id_XMjI3NjM0MTgw.html
clear()public void clear() {clear()方法很简单,只是记录结构修改次数,将size修改为0,将root设置为null,这样就没法通过root访问树的其他节点,所以数的内容会被GC回收。
modCount++;
size = 0;
root = null;
}
添加(修改)、获取、删除的原码都已经看了,下面看判断是否包含的方法。
containKey(Object key)
public boolean containsValue(Object value) {contain(Object value)涉及到了getFirstEntry()方法和successor(Entry<K,V> e)。getFirstEntry()是获取第一个节点,successor(Entry<K,V> e)是获取节点e的继承者,在for循环中配合使用getFirstEntry()方法和successor(Entry<K,V> e)及e!=null是遍历树的一种方法。
// 通过e = successor(e)实现对树的遍历
for (Entry<K,V> e = getFirstEntry(); e != null; e = successor(e))
// 判断节点值是否和value相等
if (valEquals(value, e.value))
return true;
// 默认返回false
return false;
}
下面介绍getFirstEntry()方法。
getFirstEntry()
final Entry<K,V> getFirstEntry() {从名字上看是获取第一个节点,实际是获取的整棵树中“最左”的节点(第一个节点具体指哪一个节点和树的遍历次序有关,如果是先根遍历,则第一个节点是根节点)。又因为红黑树是排序的树,所以“最左”的节点也是值最小的节点。
Entry<K,V> p = root;
if (p != null)
while (p.left != null)
p = p.left;
return p;
}
上面是getFirstEntry()方法,下面介绍getLastEntry()方法。
getLastEntry()
final Entry<K,V> getLastEntry() {getLastEntry()和getFirstEntry()对应,获取的是“最右”的节点。
Entry<K,V> p = root;
if (p != null)
while (p.right != null)
p = p.right;
return p;
}
TreeMap中提供了获取并移除最小和最大节点的两个方法:pollFirstEntry()和pollLastEntry()。
pollFirstEntry()
public Map.Entry<K,V> pollFirstEntry() {pollLastEntry()
Entry<K,V> p = getFirstEntry();
Map.Entry<K,V> result = exportEntry(p);
if (p != null)
deleteEntry(p);
return result;
}
public Map.Entry<K,V> pollLastEntry() {pollFirstEntry()和pollLastEntry()分别通过getFirstEntry()和getLastEntry()获取节点,exportEntry(TreeMap.Entry<K,V> e)应该是保留这个对象用于在删除这个节点后返回。具体实现看下面的代码。
Entry<K,V> p = getLastEntry();
Map.Entry<K,V> result = exportEntry(p);
if (p != null)
deleteEntry(p);
return result;
}
static <K,V> Map.Entry<K,V> exportEntry(TreeMap.Entry<K,V> e) {返回了一个SimpleImmutableEntry对象,调用的构造方法如下
return e == null? null :
new AbstractMap.SimpleImmutableEntry<K,V>(e);
}
public Map.Entry<K,V> ceilingEntry(K key) {上面这两个方法很简单,只是对exportEntry和keyOrNull的调用。keyOrNull根据传入的Entry是否为null,选择方法null或Entry的key。
return exportEntry(getCeilingEntry(key));
}
public K ceilingKey(K key) {
return keyOrNull(getCeilingEntry(key));
}
// 获取最小的节点的key这几个方法涉及到的内容都在上面介绍过了,就不在说明了。
public K firstKey() {
return key(getFirstEntry());
}
// 获取最大节点的key
public K lastKey() {
return key(getLastEntry());
}
// 获取最小的键值对
public Map.Entry<K,V> firstEntry() {
return exportEntry(getFirstEntry());
}
// 获取最大的键值对
public Map.Entry<K,V> lastEntry() {
return exportEntry(getLastEntry());
}
public Map.Entry<K,V> floorEntry(K key) {这几个获取key的Entry的方法都是对getFloorEntry和getHigherEntry的处理。下面介绍这两个方法。
return exportEntry(getFloorEntry(key));
}
public K floorKey(K key) {
return keyOrNull(getFloorEntry(key));
}
public Map.Entry<K,V> higherEntry(K key) {
return exportEntry(getHigherEntry(key));
}
public K higherKey(K key) {
return keyOrNull(getHigherEntry(key));
}
getFloorEntry(K key)
final Entry<K,V> getFloorEntry(K key) {getHigherEntry(K key)
// 获取根节点
Entry<K,V> p = root;
// 不是空树,最树进行遍历
while (p != null) {
int cmp = compare(key, p.key);
// key较大
if (cmp > 0) {
// 找到节点有右孩子,则继续向右孩子遍历
if (p.right != null)
p = p.right;
else// 没有右孩子,那么p节点就是树中比key值比传入key值小且最接近传入key的节点,就是要找的节点
return p;
} else if (cmp < 0) {// key值较小
// 有左孩子向左孩子遍历
if (p.left != null) {
p = p.left;
} else {// 没有左孩子,这个节点比key值大,返回内容是向上寻找到的根节点或比传入key值小的最后一个节点(这块比较难理解,仔细模拟寻找节点的过程就会明白)
Entry<K,V> parent = p.parent;
Entry<K,V> ch = p;
while (parent != null && ch == parent.left) {
ch = parent;
parent = parent.parent;
}
return parent;
}
} else // key值相等
return p;
}
return null;
}
final Entry<K,V> getHigherEntry(K key) {getFloorEntry和getHigherEntry方法遍历和寻找节点的方法类似,区别在于getFloorEntry寻找的是小于等于,优先返回小于的节点,而getHigherEntry寻找的是严格大于的节点,不包括等于的情况。
Entry<K,V> p = root;
while (p != null) {
int cmp = compare(key, p.key);
if (cmp < 0) {
if (p.left != null)
p = p.left;
else
return p;
} else {
if (p.right != null) {
p = p.right;
} else {
Entry<K,V> parent = p.parent;
Entry<K,V> ch = p;
while (parent != null && ch == parent.right) {
ch = parent;
parent = parent.parent;
}
return parent;
}
}
}
return null;
}
以上内容是TreeMap的基础方法,TreeMap的内部类及涉及到内部类的方法等都将在《TreeMap源码分析——深入分析》中给出。