红黑树代码Java实现，java红黑树的原理

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红黑树详解

红黑树，一种精妙的数据结构，是自平衡二叉搜索树的杰作。每个节点着以红色或黑色，遵循四个核心规则：根节点黑色：建立基础的平衡结构。红色节点的子节点皆黑：保证路径上的黑色节点数量平衡。

红黑树是每个节点都带有颜色属性的二叉查找树，颜色或红色或黑色。在二叉查找树强制一般要求以外，对于任何有效的红黑树我们增加了如下的额外要求：性质节点是红色或黑色。性质根是黑色。性质3每个叶节点是黑色的。

为了重新符合红黑树的规则，尝试把红色节点变成黑色，或者把黑色节点变成红色。下图是摘自上面红黑树的一部分，节点25并非根节点。正如上面所说因为新节点21和节点22连续出现了红色，不符合规则，所以把节点22从红色变成黑色。

红黑树，Red-Black Tree 「RBT」是一个自平衡(不是绝对的平衡)的二叉查找树(BST)，树上的每个节点都遵循下面的规则：可能大家还是很懵逼，不过没事，多练习几次就熟悉了。

红黑树则是另一种自平衡的数据结构，通过颜色标记节点（红色或黑色）来简化操作。插入后，树会自动通过颜色调整和旋转保持平衡，确保复杂度在最坏情况下仍为O(logn)。

Java容器概览Collection：数据集合的基石 Set TreeSet：基于红黑树，支持有序操作，但查找速度略慢于HashSet。 HashSet：基于哈希表，快速查找，但元素顺序不可预测。

Q1: HashMap实现原理

1、hashmap底层原理是HashMap基于hashing原理，通过put和get方法储存和获取对象。当将键值对传递给put方法时，它调用键对象的hashCode方法来计算hashcode，然后找到bucket位置来储存值对象。

2、一，存储方式： Java中的HashMap是以键值对(key-value)的形式存储元素的。二，调用原理： HashMap需要一个hash函数，它使用hashCode()和equals()方法来向集合/从集合添加和检索元素。

3、上文提到，在jdk8以前HashMap的实现是散列表 = 数组 + 链表，但是到目前为止我们还没有看到链表起到的作用。事实上，HashMap引入链表的用意就是解决下标冲突。

4、hashmap底层实现原理是SortedMap接口能够把它保存的记录根据键排序，默认是按键值的升序排序，也可以指定排序的比较器，当用Iterator遍历TreeMap时，得到的记录是排过序的。如果使用排序的映射，建议使用TreeMap。

5、HASHSET：底层是将你加入其中的对象进行HASH排列后在放的时候，对比你放入的对象在其中是否有相同的对象存在，如果存在就不放入，反之放入。

6、lockState为ConcurrentHashMap底层自己实现的基于cas的读写锁，锁粒度是具体的某颗树。

Q2: Java中HashMap和TreeMap的区别深入理解

HashMap和TreeMap都是Java中常用的数据结构，它们都实现了Map接口，可以用来存储键值对。但是它们在实现方式和使用场景上有所不同。HashMap是基于哈希表实现的，它的键值对是无序的，底层数据结构是一个数组和链表。

HashMap，LinkedHashMap，TreeMap都属于Map；Map 主要用于存储键(key)值(value)对，根据键得到值，因此键不允许键重复，但允许值重复。

您好，提问者：TreeMap底层是二叉树类型的键值对，如果key有自然顺序，会进行根据自然排序。HashMap底层数据结构是hasCode，排序是根据hashCode算法。都具有Map的特征，键不可以重复。

而TreeMap输出的结果是排好序的。在HashMap中通过get（）来获取value，通过put（）来插入value，ContainsKey（）则用来检验对象是否已经存在。

都属于Map接口的类，实现了将惟一键映射到特定的值上。HashMap 类没有分类或者排序。它允许一个 null 键和多个 null 值。

Java为数据结构中的映射定义了一个接口java.util.Map，它有四个实现类，分别是HashMap、HashTable、LinkedHashMap和TreeMap。这里介绍这4中实例的用法和区别。

Q3: 什么是红黑树?

红黑树红黑树是一种特定类型的二叉树，是在计算机科学中用到的一种数据结构，典型的用途是实现关联数组。

红黑树是一种自平衡二叉查找树，是在计算机科学中用到的一种数据结构，典型的用途是实现关联数组，能手写红黑树到达了专业的水平。红黑树是在1972年由RudolfBayer发明的，当时被称为平衡二叉B树。

红黑树是一种半平衡的二叉搜索树：它放弃了二叉搜索树的绝对平衡，换来了较为简单的可维护性，使得二叉搜索树插入新数据，以及搜索数据时，都具有不错的搜索性能。

红黑树属于平衡二叉树。说它不严格是因为它不是严格控制左、右子树高度或节点数之差小于等于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)，这有数学证明。所以它算平衡树，只是不严格。

Q4: treemap中的元素是根据key进行排序的

TreeMap 是按key排序的；HashMap 类基本上等同于 Hashtable，区别仅仅在于： HashMap 不是同步的，并且运行 null 值.。

打印结果为自然顺序，即按字符串中的字母和数字的大小来排序，可见treeMap中的数据是有序的，按key的大小来排序。

TreeSet 是一个排序的集合，实现了NavigableSet、SortedSet、Set接口，底层基于 TreeMap 来实现。

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