TreeMap&TreeSet解析

TreeMap

TreeSet使用适配器模式包装了TreeMap，所以只需要理解TreeMap就够了

概述

TreeMap实现了SortedMap接口，也就是说会按照顺序对Map中的元素进行排序，可以是自然顺序，也可以使用自定义比较器

TreeMap<Integer, String> treeMap = new TreeMap<>();
 
treeMap.put(3, "Apple");
treeMap.put(1, "Banana");
treeMap.put(4, "Cherry");
treeMap.put(2, "Date");
 
//打印顺序
1 => Banana
2 => Date
3 => Apple
4 => Cherry

TreeMap<Integer, String> treeMap = new TreeMap<>((o1, o2) -> o2.compareTo(o1));
 
treeMap.put(3, "Apple");
treeMap.put(1, "Banana");
treeMap.put(4, "Cherry");
treeMap.put(2, "Date");
 
 
//打印顺序
4 => Cherry
3 => Apple
2 => Date
1 => Banana

底层原理

TreeMap底层通过红黑树(Red-Black tree)实现，也就意味着containsKey(), get(), put(), remove()都有着log(n)的时间复杂度。

红黑树是一种近似平衡的二叉查找树，左子树的所有节点比根节点小，右子树的所有节点比根节点大

红黑树只能做到近似平衡，确保左右子树的高度差不会超过二者中较低那个的一倍，结构改变时需要调整树

调整过程中包括两个基本操作：

左旋和右旋

由于红黑树是一棵增强版的二叉查找树，红黑树的删除操作跟普通二叉查找树的删除操作也就非常相似，唯一的区别是红黑树在节点删除之后可能需要进行调整。

快速失败

TreeMap是一个快速失败的集合，使用modCount记录结构性修改tag