红黑树代码java 红黑树代码 java

Java中，一个类维护了另外一个类中的对象，这句话的维护是啥意思

可以这样理解，就是一个类中持有一个类红黑树代码java的引用。比如栈实际上持有一个数组红黑树代码java的引用，对数据红黑树代码java的操作都是通过这个数组来操作的，缓存类一般都会持有一个HashMap的对象，也叫做维护这个对象。TreeMap中维护着一个红黑树，我给红黑树代码java你写个代码你就理解了红黑树代码java：

import java.util.HashMap;

public class CachedClass {

private HashMapString, String cache; //持有HashMap的对象

public void init(){

cache=new HashMapString, String();//初始化

}

public void put(String key,String value){

cache.put(key, value); //实现缓存放入的功能

}

public void clear(){

cache.clear(); //实现删除的功能

}

public String get(String key){ //直接从缓存中取

String res= "";

if (cache.get(key)!=null) {

 res = cache.get(key);

}

return res;

}

}

仔细看这样一个例子，这样做的目的就是操作数据实际上是通过引入的那个类来实现的，你看所有的方法其实封装的都是引入类的方法，这样也是引入它的目的。java中这样的情况很常见，比如各种设计模式，一般会维护一个接口，然后方法实际调用的时候去调用的是接口的实现类的方法！

相关问答

Q1: java map .put 方法

Map.Put方法原理：

Map将对象table赋值给tab，并以tab是否为空作为是否第一次调用此方法的判断，是则resize()并给tab，n赋值；

获取tab的第i个元素：根据 (n - 1) hash 算法 ，计算出i找到，如果为空，调用newNode() ，赋值给tab第i个；

如果不为空，可能存在2种情况：hash值重复了，也就是put过程中，发现之前已经有了此key对应的value，则暂时e = p；

至于另外一种情况就是位置冲突了，即根据(n - 1) hash算法发生了碰撞，再次分情况讨论；

1、以链表的形式存入；

2、如果碰撞导致链表过长(大于等于TREEIFY_THRESHOLD)，就把链表转换成红黑树；

3、最后，如果e不为空，将e添加到table中（e.value 被赋值为 putVal()中的参数 value）；

扩展资料：

HashMap存储键值对时，发现找到的位置上已经存储了元素。

情况一：调用该元素键的equals方法与该位置上元素的键进行比较，如果返回ture，则视新键与已经存在的键相同，用新值去更新旧值，然后put方法返回旧值。

情况二：调用该元素键的equals方法与该位置上元素的键进行比较，如果返回false，则新键与已经存在的键不相同，任然可以将新的元素存储在该位置。

HashMap的put()方法返回null的特殊情况：

要是已经存在键的映射，但是值是null,那么调用put()方法再更新键的值时，put()方法会把旧值null返回，这是返回null的特殊情况。存在元素时，要是找到的位置上没有键的映射，put()方法也是返回null。

参考资料：Map （Map接口）_百度百科

Q2: java 8 为什么要采用红黑树来管理hashmap

java8不是用红黑树来管理hashmap，而是在hash值相同的情况下（且重复数量大于8），用红黑树来管理数据。 红黑树相当于排序数据。可以自动的使用二分法进行定位。性能较高。

一般情况下，hash值做的比较好的话基本上用不到红黑树。

Q3: java中的TreeMap为什么要用红黑树实现，而不用AVL树实现

这篇文章讲红黑树代码java的很明白了。

很疑惑红黑树代码java，为什么大家碰到问题不先自己去百度呢红黑树代码java？

Q4: 什么是红黑树？

最近研究JDK源码的时候，发现TreeMap和TreeSet底层数据结构是红黑树，当然，TreeSet其实本质上就是Value为一个固定值的TreeMap。在JDK1.8以后，HashMap也用到了红黑树。

那红黑树到底是怎样的一种数据结构呢？相信大家都不是非常了解，我也去翻了好多的相关文章，发现一篇很有趣的漫画，可以帮助大家很快了解红黑树大概是怎样的一种数据结构，有哪些特点。 只是大概的介绍一下红黑树，详细的实现大家还是请参考相关的算法书籍。

以下内容转自： 漫画算法：什么是红黑树？

1.左子树上所有结点的值均小于或等于它的根结点的值。

2.右子树上所有结点的值均大于或等于它的根结点的值。

3.左、右子树也分别为二叉排序树。

下图中这棵树，就是一颗典型的二叉查找树：

1.查看根节点9：

3.由于10 13，因此查看左孩子11：

假设初始的二叉查找树只有三个节点，根节点值为9，左孩子值为8，右孩子值为12：

2.根节点是黑色。

3.每个叶子节点都是黑色的空节点（NIL节点）。

4 每个红色节点的两个子节点都是黑色。(从每个叶子到根的所有路径上不能有两个连续的红色节点)

5.从任一节点到其每个叶子的所有路径都包含相同数目的黑色节点。

下图中这棵树，就是一颗典型的红黑树：

什么情况下会破坏红黑树的规则，什么情况下不会破坏规则呢？我们举两个简单的栗子：

1.向原红黑树插入值为14的新节点：

为了重新符合红黑树的规则，尝试把红色节点变为黑色，或者把黑色节点变为红色。

下图所表示的是红黑树的一部分，需要注意节点25并非根节点。因为节点21和节点22连续出现了红色，不符合规则4，所以把节点22从红色变成黑色：

但这样并不算完，因为凭空多出的黑色节点打破了规则5，所以发生连锁反应，需要继续把节点25从黑色变成红色：

逆时针旋转红黑树的两个节点，使得父节点被自己的右孩子取代，而自己成为自己的左孩子。说起来很怪异，大家看下图：

图中，身为右孩子的Y取代了X的位置，而X变成了自己的左孩子。此为左旋转。

顺时针旋转红黑树的两个节点，使得父节点被自己的左孩子取代，而自己成为自己的右孩子。大家看下图：

图中，身为左孩子的Y取代了X的位置，而X变成了自己的右孩子。此为右旋转。

首先，我们需要做的是变色，把节点25及其下方的节点变色：

这时候我们需要把节点13看做X，节点8看做Y，像刚才的示意图那样进行右旋转：

如果想要详细了解红黑树算法，可以参考这篇文章： Java数据结构和算法（十一）——红黑树

Q5: Java中HashMap和TreeMap的区别深入理解

首先介绍一下什么是Map。在数组中我们是通过数组下标来对其内容索引的，而在Map中我们通过对象来对对象进行索引，用来索引的对象叫做key，其对应的对象叫做value

首先介绍一下什么是Map。在数组中我们是通过数组下标来对其内容索引的，而在Map中我们通过对象来对对象进行索引，用来索引的对象叫做key，其对应的对象叫做value。这就是我们平时说的键值对。

HashMap通过hashcode对其内容进行快速查找，而

TreeMap中所有的元素都保持着某种固定的顺序，如果你需要得到一个有序的结果你就应该使用TreeMap（HashMap中元素的排列顺序是不固定的）。

HashMap 非线程安全 TreeMap 非线程安全

线程安全

在Java里，线程安全一般体现在两个方面：

1、多个thread对同一个java实例的访问（read和modify）不会相互干扰，它主要体现在关键字synchronized。如ArrayList和Vector，HashMap和Hashtable

（后者每个方法前都有synchronized关键字）。如果你在interator一个List对象时，其它线程remove一个element，问题就出现了。

2、每个线程都有自己的字段，而不会在多个线程之间共享。它主要体现在java.lang.ThreadLocal类，而没有Java关键字支持，如像static、transient那样。

1.AbstractMap抽象类和SortedMap接口

AbstractMap抽象类：(HashMap继承AbstractMap)覆盖了equals()和hashCode()方法以确保两个相等映射返回相同的哈希码。如果两个映射大小相等、包含同样的键且每个键在这两个映射中对应的值都相同，则这两个映射相等。映射的哈希码是映射元素哈希码的总和，其中每个元素是Map.Entry接口的一个实现。因此，不论映射内部顺序如何，两个相等映射会报告相同的哈希码。

SortedMap接口：（TreeMap继承自SortedMap）它用来保持键的有序顺序。SortedMap接口为映像的视图(子集)，包括两个端点提供了访问方法。除了排序是作用于映射的键以外，处理SortedMap和处理SortedSet一样。添加到SortedMap实现类的元素必须实现Comparable接口，否则您必须给它的构造函数提供一个Comparator接口的实现。TreeMap类是它的唯一一份实现。

2.两种常规Map实现

HashMap：基于哈希表实现。使用HashMap要求添加的键类明确定义了hashCode()和equals()[可以重写hashCode()和equals()]，为了优化HashMap空间的使用，您可以调优初始容量和负载因子。

(1)HashMap(): 构建一个空的哈希映像

(2)HashMap(Map m): 构建一个哈希映像，并且添加映像m的所有映射

(3)HashMap(int initialCapacity): 构建一个拥有特定容量的空的哈希映像

(4)HashMap(int

initialCapacity, float loadFactor): 构建一个拥有特定容量和加载因子的空的哈希映像

TreeMap：基于红黑树实现。TreeMap没有调优选项，因为该树总处于平衡状态。

(1)TreeMap():构建一个空的映像树

(2)TreeMap(Map m): 构建一个映像树，并且添加映像m中所有元素

(3)TreeMap(Comparator c):

构建一个映像树，并且使用特定的比较器对关键字进行排序

(4)TreeMap(SortedMap s):

构建一个映像树，添加映像树s中所有映射，并且使用与有序映像s相同的比较器排序

3.两种常规Map性能

HashMap：适用于在Map中插入、删除和定位元素。

Treemap：适用于按自然顺序或自定义顺序遍历键(key)。

4.总结

HashMap通常比TreeMap快一点(树和哈希表的数据结构使然)，建议多使用HashMap，在需要排序的Map时候才用TreeMap。

复制代码

代码如下:

import java.util.HashMap;

import

java.util.Hashtable;

import java.util.Iterator;

import java.util.Map;

import java.util.TreeMap;

public class HashMaps {

public static void

main(String[] args) {

MapString, String map = new HashMapString,

String();

map.put("a", "aaa");

map.put("b", "bbb");

map.put("c",

"ccc");

map.put("d", "ddd");

IteratorString iterator =

map.keySet().iterator();

while (iterator.hasNext()) {

Object key =

iterator.next();

System.out.println("map.get(key) is :" + map.get(key));

}

// 定义HashTable,用来测试

HashtableString, String tab = new

HashtableString, String();

tab.put("a", "aaa");

tab.put("b",

"bbb");

tab.put("c", "ccc");

tab.put("d", "ddd");

IteratorString iterator_1 = tab.keySet().iterator();

while

(iterator_1.hasNext()) {

Object key = iterator_1.next();

System.out.println("tab.get(key) is :" + tab.get(key));

}

TreeMapString, String tmp = new TreeMapString, String();

tmp.put("a", "aaa");

tmp.put("b", "bbb");

tmp.put("c", "ccc");

tmp.put("d", "cdc");

IteratorString iterator_2 =

tmp.keySet().iterator();

while (iterator_2.hasNext()) {

Object key =

iterator_2.next();

System.out.println("tmp.get(key) is :" + tmp.get(key));

}

}

}

运行结果如下：

map.get(key) is :ddd

map.get(key) is :bbb

map.get(key) is :ccc

map.get(key) is :aaa

tab.get(key) is :bbb

tab.get(key) is :aaa

tab.get(key) is :ddd

tab.get(key) is :ccc

tmp.get(key) is :aaa

tmp.get(key) is :bbb

tmp.get(key) is :ccc

tmp.get(key) is :cdc

HashMap的结果是没有排序的，而TreeMap输出的结果是排好序的。

下面就要进入本文的主题了。先举个例子说明一下怎样使用HashMap:

复制代码

代码如下:

import java.util.*;

public class Exp1 {

public static void main(String[] args){

HashMap h1=new HashMap();

Random r1=new Random();

for (int i=0;i1000;i++){

Integer t=new

Integer(r1.nextInt(20));

if (h1.containsKey(t))

((Ctime)h1.get(t)).count++;

else

h1.put(t, new Ctime());

}

System.out.println(h1);

}

}

class Ctime{

int count=1;

public String toString(){

return Integer.toString(count);

}

}

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。可以看出，和ArrayList的操作相比，HashMap除了通过key索引其内容之外，别的方面差异并不大。

前面介绍了，HashMap是基于HashCode的，在所有对象的超类Object中有一个HashCode()方法，但是它和equals方法一样，并不能适用于所有的情况，这样我们就需要重写自己的HashCode()方法。下面就举这样一个例子：

复制代码

代码如下:

import java.util.*;

public class Exp2 {

public static void main(String[] args){

HashMap h2=new HashMap();

for (int i=0;i10;i++)

h2.put(new Element(i), new Figureout());

System.out.println("h2:");

System.out.println("Get the result for

Element:");

Element test=new Element(5);

if (h2.containsKey(test))

System.out.println((Figureout)h2.get(test));

else

System.out.println("Not found");

}

}

class Element{

int

number;

public Element(int n){

number=n;

}

}

class

Figureout{

Random r=new Random();

boolean

possible=r.nextDouble()0.5;

public String toString(){

if (possible)

return "OK!";

else

return "Impossible!";

}

}

在这个例子中，Element用来索引对象Figureout,也即Element为key，Figureout为value。在Figureout中随机生成一个浮点数，如果它比0.5大，打印"OK!"，否则打印"Impossible!"。之后查看Element(3)对应的Figureout结果如何。

结果却发现，无论你运行多少次，得到的结果都是"Not found"。也就是说索引Element(3)并不在HashMap中。这怎么可能呢？

原因得慢慢来说：Element的HashCode方法继承自Object，而Object中的HashCode方法返回的HashCode对应于当前的地址，也就是说对于不同的对象，即使它们的内容完全相同，用HashCode（）返回的值也会不同。这样实际上违背了我们的意图。因为我们在使用

HashMap时，希望利用相同内容的对象索引得到相同的目标对象，这就需要HashCode()在此时能够返回相同的值。在上面的例子中，我们期望 new

Element(i) (i=5)与

Elementtest=newElement(5)是相同的，而实际上这是两个不同的对象，尽管它们的内容相同，但它们在内存中的地址不同。因此很自然的，上面的程序得不到我们设想的结果。下面对Element类更改如下：

复制代码

代码如下:

class Element{

int number;

public

Element(int n){

number=n;

}

public int hashCode(){

return

number;

}

public boolean equals(Object o){

return (o instanceof

Element) (number==((Element)o).number);

}

}

在这里Element覆盖了Object中的hashCode()和equals()方法。覆盖hashCode()使其以number的值作为

hashcode返回，这样对于相同内容的对象来说它们的hashcode也就相同了。而覆盖equals()是为了在HashMap判断两个key是否相等时使结果有意义（有关重写equals()的内容可以参考我的另一篇文章《重新编写Object类中的方法》）。修改后的程序运行结果如下：

h2:

Get the result for Element:

Impossible!

请记住：如果你想有效的使用HashMap，你就必须重写在其的HashCode()。

还有两条重写HashCode()的原则：

[list=1]

不必对每个不同的对象都产生一个唯一的hashcode，只要你的HashCode方法使get()能够得到put()放进去的内容就可以了。即"不为一原则"。

生成hashcode的算法尽量使hashcode的值分散一些，不要很多hashcode都集中在一个范围内，这样有利于提高HashMap的性能。即"分散原则"。至于第二条原则的具体原因，有兴趣者可以参考Bruce

Eckel的《Thinking in Java》，在那里有对HashMap内部实现原理的介绍，这里就不赘述了。

掌握了这两条原则，你就能够用好HashMap编写自己的程序了。不知道大家注意没有，java.lang.Object中提供的三个方法：clone()，equals()和hashCode()虽然很典型，但在很多情况下都不能够适用，它们只是简单的由对象的地址得出结果。这就需要我们在自己的程序中重写它们，其实java类库中也重写了千千万万个这样的方法。利用面向对象的多态性——覆盖，Java的设计者很优雅的构建了Java的结构，也更加体现了Java是一门纯OOP语言的特性。

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