【达内课程】集合之 TreeMap

本文主要是介绍【达内课程】集合之 TreeMap，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

文章目录

TreeMap
Treemap 特有方法
举例：TreeMap使用练习
举例：用销售额模型练习使用 Comparable
比较器

TreeMap

介绍
我们已经知道，HashMap 是一种以空间换时间的映射表，它的实现原理决定了内部的 Key 是无序的，即遍历 HashMap 的 Key 时，其顺序是不可预测的（但每个 Key都会遍历一次且仅遍历一次）。

还有一种 Map，它在内部会对 Key 进行排序，这种 Map 就是 SortedMap。注意到 SortedMap 是接口，它的实现类是 TreeMap。

SortedMap 保证遍历时以 Key 的顺序来进行排序。例如，放入的 Key 是 “apple”、“pear”、“orange”，遍历的顺序一定是 “apple”、“orange”、“pear”，因为 String 默认按字母排序。

创建对象

TreeMap map = new TreeMap();
TreeMap map = new TreeMap(比较器);

Treemap 特有方法

Treemap 的方法是在 Hashmap 的基础上进行补充的，下面介绍的是 Treemap 里的特有方法，至于基础方法和 Hashmap 一模一样，只是没有 compute 和 merge。

1、查找限定范围内的一个 key 或 entry，之所以会有这些方法，是因为 Treemap 是有序的。

firstKey() //查找map中最小的键（第一个）
lastKey() 查找map中最大的键（最后一个）
higherKey() //大于这个 key 的键
lowerKey() //大于这个 key 的键
ceilingKey(k key) //大于等于这个key的元素
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

firstEntry() //返回集合中的第一个元素
lastEntry() //返回集合中的最后的元素
higherEntry() //返回一个最小键大于key的条目；如果没有这样的键，则返回null
lowerEntry() //返回最大键小于键的条目；如果没有这样的键，则返回null
ceilingEntry() //返回与该键至少大于或等于给定键，如果不存在这样的键的键 - 值映射，则返回null相关联
lowerEntry() //返回该 map 中小于指定 key 的最大的 key-value 键值对，若 map 为空，则返回为null

2、删除最大或最小键值对
pollFirstEntry() //返回并删除与此TreeMap中存在的最低键元素值链接的条目（键值对）
pollLastEntry() //回然后删除与此TreeMap中存在的最大键元素值链接的条目(键值对)

3、获取 Treemap 的子集或变种
descendingKeySet //返回集合的全部Key，并且是逆序的
descendingMap //把集合逆序返回
subMap(K fromKey, boolean fromInclusive, K toKey, boolean toInclusive) //截取集合中 Key 从 fromKey 到 toKey 的元素，否是截取他们本身，取决于 true 或者 false
subMap(K fromKey, K toKey) //截取集合中 Key 从 fromKey 到 toKey 的元素，包括 fromKey，不包括 toKey
tailMap(K fromKey, boolean inclusive) // 当 inclusive 为 true 时，截取 Key 大于等于 fromKey 的所有元素，否则截取 Key 大于 fromKey 的所有元素
tailMap(K fromKey) //截取 Key 大于等于 fromKey 的所有元素
headMap(K toKey, boolean inclusive) //当 inclusive 为 true 时，就是返回 Key 小于等于 toKey 的所有元素
headMap(K toKey) //返回 Key 小于 toKey 的所有元素

举例：TreeMap使用练习

TreeMap<Integer, String> map = new TreeMap<>();
map.put(999, "9");
map.put(555, "5");
map.put(777, "7");
map.put(222, "2");
map.put(666, "6");
map.put(888, "8");
map.put(333, "3");
map.put(111, "1");
System.out.println(map.size());//8
System.out.println(map);//{111=1, 222=2, 333=3, 555=5, 666=6, 777=7, 888=8, 999=9}
System.out.println(map.get(666));//6
System.out.println(map.containsKey(999));//true
System.out.println(map.containsValue("9"));//true
System.out.println(map.remove(222));//2
System.out.println(map);//{111=1, 333=3, 555=5, 666=6, 777=7, 888=8, 999=9}

从打印结果可以看出是 TreeMap 是按照键值从小到大的顺序排列的。

举例：用销售额模型练习使用 Comparable

我们用横坐标代表月份，纵坐标代表销售额：
（1，35）表示1月份销售3.5亿
（2，42）表示2月份销售4.2亿

然后将这两个坐标点放入一个 TreeMap 中，键放入坐标点，值放入表示的销售额字符串。新建 Point 类来表示坐标点。

Point 类

class Point {private int x;private int y;public Point() {super();}public Point(int x, int y) {super();this.x = x;this.y = y;}public int getX() {return x;}public void setX(int x) {this.x = x;}public int getY() {return y;}public void setY(int y) {this.y = y;}@Overridepublic boolean equals(Object obj) {if (obj == null) return false;if (obj == this) return true;if (!(obj instanceof Point)) return false;Point p = (Point) obj;returnthis.x == p.x && this.y == p.y;}@Overridepublic String toString() {return "(" + x + "," + y + ")";}
}

Main.java

public class Main {public static void main(String[] args) {//分别代表月份和销售额//1月销售3.5亿/横坐标1，纵坐标35//2月销售4.2亿/横坐标2，纵坐标42Point a = new Point(1, 35);Point b = new Point(2, 42);//(键是坐标,值是字符串)//(Point,String)TreeMap<Point, String> map = new TreeMap<>();map.put(a, "3.5亿");map.put(b, "4.2亿");System.out.println(map);}
}

运行结果

Exception in thread “main” java.lang.ClassCastException: class com.company.Point cannot be cast to class java.lang.Comparable (com.company.Point is in unnamed module of loader ‘app’; java.lang.Comparable is in module java.base of loader ‘bootstrap’)
at java.base/java.util.TreeMap.compare(TreeMap.java:1291)
at java.base/java.util.TreeMap.put(TreeMap.java:536)
at com.company.Main.main(Main.java:16)

这样写会出错的原因是，放入 TreeMap 的键是要比较大小的，小的放在左边，大的放在右边。

使用 TreeMap 时，放入的 Key 必须实现 Comparable 接口。String、Integer 这些类已经实现了 Comparable 接口，因此可以直接作为 Key 使用。作为 Value 的对象则没有任何要求。

知道了这点，所以 Point 必须实现 Comparable 接口，因此修改Point类

class Point implements Comparable<Point> {......(同上)/** 当前对象与参数对象o比较大小* 当前对象大，正数* 当前对象小，负数* 相同，0*/@Overridepublic int compareTo(Point o) {//这里按照月份比较大小，return x - o.x;}
}

运行结果

{(1,35)=3.5亿, (2,42)=4.2亿}

比较器

比较大小有两种方式
1、实现 Comparable 接口
2、外接 Comparator 比较器（优先执行）

如果作为 Key 的 class 没有实现 Comparable 接口，那么，必须在创建 TreeMap 时同时指定一个自定义排序算法：

public class Main {public static void main(String[] args) {Point a = new Point(1, 35);Point b = new Point(2, 42);//接口是不能创建实例的，但可以创建匿名类的实例Comparator<Point> comparator = new Comparator<Point>() {/** o1 o2比较大小* o1大 正数* o1小 负数* 相同 0*/@Overridepublic int compare(Point o1, Point o2) {//TreeMap的排序规则是从小到大//但是我们的要求是按照销售额从大到小排列//所以反过来相减return o2.getY() - o1.getY();}};//(键是坐标,值是字符串)//(Point,String)TreeMap<Point, String> map = new TreeMap<>(comparator);map.put(a, "3.5亿");map.put(b, "4.2亿");System.out.println(map);}
}