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前面我们分别讲了Map接口的两个实现类HashMapLinkedHashMap,本章我们讲一下Map接口另一个重要的实现类TreeMap,TreeMap或许不如HashMap那么常用,但存在即合理,它也有自己的应用场景,TreeMap可以实现元素的自动排序。

一. TreeMap概述

  1. TreeMap存储K-V键值对,通过红黑树(R-B tree)实现;
  2. TreeMap继承了NavigableMap接口,NavigableMap接口继承了SortedMap接口,可支持一系列的导航定位以及导航操作的方法,当然只是提供了接口,需要TreeMap自己去实现;
  3. TreeMap实现了Cloneable接口,可被克隆,实现了Serializable接口,可序列化;
  4. TreeMap因为是通过红黑树实现,红黑树结构天然支持排序,默认情况下通过Key值的自然顺序进行排序;

二. 红黑树回顾

因为TreeMap的存储结构是红黑树,我们回顾一下红黑树的特点以及基本操作,红黑树的原理可参考关于红黑树(R-B tree)原理,看这篇如何。下图为典型的红黑树:

红黑树规则特点:

  1. 节点分为红色或者黑色;
  2. 根节点必为黑色;
  3. 叶子节点都为黑色,且为null;
  4. 连接红色节点的两个子节点都为黑色(红黑树不会出现相邻的红色节点);
  5. 从任意节点出发,到其每个叶子节点的路径中包含相同数量的黑色节点;
  6. 新加入到红黑树的节点为红色节点;

红黑树自平衡基本操作: