TreeMap與HashMap的差異

1.AbstractMap抽象類和SortedMap接口

AbstractMap抽象類:覆蓋了equals()和hashCode()方法以確保兩個相等映射返回相同的哈希碼。如果兩個映射大小相等、包含同樣的鍵且每個鍵在這兩個映射中對應的值都相同,則這兩個映射相等。映射的哈希碼是映射元素哈希碼的總和,其中每個元素是Map.Entry接口的一個實現。因此,不論映射內部順序如何,兩個相等映射會報告相同的哈希碼。

SortedMap接口:它用來保持鍵的有序順序。SortedMap接口爲映像的視圖(子集),包括兩個端點提供了訪問方法。除了排序是作用於映射的鍵以外,處理SortedMap和處理SortedSet一樣。添加到SortedMap實現類的元素必須實現Comparable接口,否則您必須給它的構造函數提供一個Comparator接口的實現。TreeMap類是它的唯一一份實現。

2.兩種常規Map實現(分別繼承自AbstractMap和SortedMap)

HashMap:基於哈希表實現。使用HashMap要求添加的鍵類明確定義了hashCode()和equals()[可以重寫hashCode()和equals()],爲了優化HashMap空間的使用,您可以調優初始容量和負載因子。

(1)HashMap(): 構建一個空的哈希映像

(2)HashMap(Map m): 構建一個哈希映像,並且添加映像m的所有映射

(3)HashMap(int initialCapacity): 構建一個擁有特定容量的空的哈希映像

(4)HashMap(int initialCapacity, float loadFactor): 構建一個擁有特定容量和加載因子的空的哈希映像

TreeMap:基於紅黑樹實現。TreeMap沒有調優選項,因爲該樹總處於平衡狀態。

(1)TreeMap():構建一個空的映像樹

(2)TreeMap(Map m): 構建一個映像樹,並且添加映像m中所有元素

(3)TreeMap(Comparator c): 構建一個映像樹,並且使用特定的比較器對關鍵字進行排序

(4)TreeMap(SortedMap s): 構建一個映像樹,添加映像樹s中所有映射,並且使用與有序映像s相同的比較器排序

3.兩種常規Map性能

HashMap:適用於在Map中插入、刪除和定位元素。

Treemap:適用於按自然順序或自定義順序遍歷鍵(key)。

4.總結:HashMap通常比TreeMap快一點(樹和哈希表的數據結構使然),建議多使用HashMap,在需要排序的Map時候才用TreeMap。

 


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Java爲數據結構中的映射定義了一個接口java.util.Map,它有四個實現類,分別是HashMap、HashTable、LinkedHashMap和TreeMap。本節實例主要介紹這4中實例的用法和區別。
關鍵技術剖析:
Map用於存儲鍵值對,根據鍵得到值,因此不允許鍵重複,值可以重複。
l  (1)HashMap是一個最常用的Map,它根據鍵的hashCode值存儲數據,根據鍵可以直接獲取它的值,具有很快的訪問速度。HashMap最 多隻允許一條記錄的鍵爲null,不允許多條記錄的值爲null。HashMap不支持線程的同步,即任一時刻可以有多個線程同時寫HashMap,可能 會導致數據的不一致。如果需要同步,可以用Collections.synchronizedMap(HashMap map)方法使HashMap具有同步的能力。

l  (2)Hashtable與HashMap類似,不同的是:它不允許記錄的鍵或者值爲空;它支持線程的同步,即任一時刻只有一個線程能寫Hashtable,然而,這也導致了Hashtable在寫入時會比較慢。

l  (3)LinkedHashMap保存了記錄的插入順序,在用Iteraor遍歷LinkedHashMap時,先得到的記錄肯定是先插入的。在遍歷的時候會比HashMap慢。有HashMap的全部特性。

l  (4)TreeMap能夠把它保存的記錄根據鍵排序,默認是按升序排序,也可以指定排序的比較器。當用Iteraor遍歷TreeMap時,得到的記錄是排過序的。TreeMap的鍵和值都不能爲空。

 

import java.util.HashMap;

import java.util.Hashtable;

import java.util.Iterator;

import java.util.LinkedHashMap;

import java.util.Map;

import java.util.TreeMap;

  

public class TestMap {

   public static void init(Map map){

      if (map != null){

         String key = null;

         for (int i=5; i>0; i--){

            key = new Integer(i).toString() + ".0";

            map.put(key, key.toString());

            //Map中的鍵是不重複的,如果插入兩個鍵值一樣的記錄,

            //那麼後插入的記錄會覆蓋先插入的記錄

            map.put(key, key.toString() + "0");         }

      }

   }

   

   public static void output(Map map){

      if (map != null){

         Object key = null;

         Object value = null;

         //使用迭代器遍歷Map的鍵,根據鍵取值

         Iterator it = map.keySet().iterator();

         while (it.hasNext()){

            key = it.next();

            value = map.get(key);

            System.out.println("key: " + key + "; value: " + value );

         }

         //或者使用迭代器遍歷Map的記錄Map.Entry

         Map.Entry entry = null;

         it = map.entrySet().iterator();

         while (it.hasNext()){

            //一個Map.Entry代表一條記錄

            entry = (Map.Entry)it.next();

            //通過entry可以獲得記錄的鍵和值

            //System.out.println("key: " + entry.getKey() + "; value: " + entry.getValue());

         }

      }

   }

   

   public static boolean containsKey(Map map, Object key){

      if (map != null){

         return map.containsKey(key);

      }

      return false;

   }

   

   public static boolean containsValue(Map map, Object value){

      if (map != null){

         return map.containsValue(value);

      }

      return false;

   }

   

   public static void testHashMap(){

      Map myMap = new HashMap();

      init(myMap);

      //HashMap的鍵可以爲null

      myMap.put(null,"ddd");

      //HashMap的值可以爲null

      myMap.put("aaa", null);

      output(myMap);

   }

   

   public static void testHashtable(){

      Map myMap = new Hashtable();

      init(myMap);

      //Hashtable的鍵不能爲null

      //myMap.put(null,"ddd");

      //Hashtable的值不能爲null

      //myMap.put("aaa", null);

      output(myMap);

   }

   

   public static void testLinkedHashMap(){

      Map myMap = new LinkedHashMap();

      init(myMap);

      //LinkedHashMap的鍵可以爲null

      myMap.put(null,"ddd");

      myMap.put(null,"aaa");

      //LinkedHashMap的值可以爲null

      myMap.put("aaa", null);

      output(myMap);

   }

   

   public static void testTreeMap(){

      Map myMap = new TreeMap();

      init(myMap);

      //TreeMap的鍵不能爲null

      //myMap.put(null,"ddd");

      //TreeMap的值不能爲null

      //myMap.put("aaa", null);

      output(myMap);

   }

  

   public static void main(String[] args) {

      System.out.println("採用HashMap");

      TestMap.testHashMap();

      System.out.println("採用Hashtable");

      TestMap.testHashtable();

      System.out.println("採用LinkedHashMap");

      TestMap.testLinkedHashMap();

      System.out.println("採用TreeMap");

      TestMap.testTreeMap();

      

      Map myMap = new HashMap();

      TestMap.init(myMap);

      System.out.println("新初始化一個Map: myMap");

      TestMap.output(myMap);

      //清空Map

      myMap.clear();

      System.out.println("將myMap clear後,myMap空了麼?  " + myMap.isEmpty());

      TestMap.output(myMap);

      myMap.put("aaa", "aaaa");

      myMap.put("bbb", "bbbb");

      //判斷Map是否包含某鍵或者某值

      System.out.println("myMap包含鍵aaa?  "+ TestMap.containsKey(myMap, "aaa"));

      System.out.println("myMap包含值aaaa?  "+ TestMap.containsValue(myMap, "aaaa"));

      //根據鍵刪除Map中的記錄

      myMap.remove("aaa");

      System.out.println("刪除鍵aaa後,myMap包含鍵aaa?  "+ TestMap.containsKey(myMap, "aaa"));

      //獲取Map的記錄數

      System.out.println("myMap包含的記錄數:  " + myMap.size());

   }

}

 結果輸出:

採用HashMap

key: null; value: ddd

key: 3.0; value: 3.00

key: aaa; value: null

key: 4.0; value: 4.00

key: 1.0; value: 1.00

key: 5.0; value: 5.00

key: 2.0; value: 2.00

採用Hashtable

key: 4.0; value: 4.00

key: 1.0; value: 1.00

key: 3.0; value: 3.00

key: 5.0; value: 5.00

key: 2.0; value: 2.00

採用LinkedHashMap

key: 5.0; value: 5.00

key: 4.0; value: 4.00

key: 3.0; value: 3.00

key: 2.0; value: 2.00

key: 1.0; value: 1.00

key: null; value: aaa

key: aaa; value: null

採用TreeMap

key: 1.0; value: 1.00

key: 2.0; value: 2.00

key: 3.0; value: 3.00

key: 4.0; value: 4.00

key: 5.0; value: 5.00

新初始化一個Map: myMap

key: 3.0; value: 3.00

key: 4.0; value: 4.00

key: 1.0; value: 1.00

key: 5.0; value: 5.00

key: 2.0; value: 2.00

將myMap clear後,myMap空了麼?  true

myMap包含鍵aaa?  true

myMap包含值aaaa?  true

刪除鍵aaa後,myMap包含鍵aaa?  false

myMap包含的記錄數:  1

源碼分析:

 

遍歷Map有兩種方法:

(1)map的keySet()方法獲得鍵的集合,再調用鍵集合的iterator方法獲得鍵的迭代器,以此迭代地取出Map中的鍵,用get方法獲得鍵對應的值,便完成了Map的遍歷。代碼如下所示:


    
       //使用迭代器遍歷Map的鍵,根據鍵取值
       Iterator it = map.keySet().iterator();

        while (it.hasNext()){

           key = it.next();

           value = map.get(key);

           System.out.println("key: " + key + "; value: " + value );

        }

(2)使用Map的entrySet方法獲得Map中記錄的集合,每條對象都是一個Map.Entry對象,使用其getKey方法獲得記錄的鍵,使用其getValue方法獲得記錄的值。代碼如下所示:

  //或者使用迭代器遍歷Map的記錄Map.Entry

        Map.Entry entry = null;

        it = map.entrySet().iterator();

        while (it.hasNext()){

           //一個Map.Entry代表一條記錄

           entry = (Map.Entry)it.next();

           //通過entry可以獲得記錄的鍵和值

           //System.out.println("key: " + entry.getKey() + "; value: " + entry.getValue());

 

 

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