【03期】如何决定使用 HashMap 还是 TreeMap？

2020-07-24 00:00:00 排序 自定义 映像 顺序 映射

来自：java面试题精选

问：如何决定使用 HashMap 还是 TreeMap？

介绍

TreeMap<K,V>的Key值是要求实现java.lang.Comparable，所以迭代的时候TreeMap默认是按照Key值升序排序的；TreeMap的实现是基于红黑树结构。适用于按自然顺序或自定义顺序遍历键（key）。
HashMap<K,V>的Key值实现散列hashCode()，分布是散列的、均匀的，不支持排序；数据结构主要是桶(数组)，链表或红黑树。适用于在Map中插入、删除和定位元素。

结论

如果你需要得到一个有序的结果时就应该使用TreeMap（因为HashMap中元素的排列顺序是不固定的）。除此之外，由于HashMap有更好的性能，所以大多不需要排序的时候我们会使用HashMap。

拓展

1、HashMap 和 TreeMap 的实现
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。

  • HashMap(): 构建一个空的哈希映像

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

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

  • 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。

  • TreeMap()：构建一个空的映像树

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

  • 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

  • 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

2、HashMap 和 TreeMap 都是非线程安全
HashMap继承AbstractMap抽象类，TreeMap继承自SortedMap接口。
AbstractMap抽象类：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：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类是它的一个实现。
3、TreeMap中默认是按照升序进行排序的，如何让他降序
通过自定义的比较器来实现
定义一个比较器类，实现Comparator接口，重写compare方法，有两个参数，这两个参数通过调用compareTo进行比较，而compareTo默认规则是：

  • 如果参数字符串等于此字符串，则返回 0 值；

  • 如果此字符串小于字符串参数，则返回一个小于 0 的值；

  • 如果此字符串大于字符串参数，则返回一个大于 0 的值。

自定义比较器时，在返回时多添加了个负号，就将比较的结果以相反的形式返回，代码如下：
static class MyComparator implements Comparator{
    @Override
    public int compare(Object o1, Object o2) {
        // TODO Auto-generated method stub
        String param1 = (String)o1;
        String param2 = (String)o2;
        return -param1.compareTo(param2);
    }   
}
之后，通过MyComparator类初始化一个比较器实例，将其作为参数传进TreeMap的构造方法中：
MyComparator comparator = new MyComparator();

Map<String,String> map = new TreeMap<String,String>(comparator);
这样，我们就可以使用自定义的比较器实现降序了
public class MapTest {

    public static void main(String[] args) {
        //初始化自定义比较器
        MyComparator comparator = new MyComparator();
        //初始化一个map集合
        Map<String,String> map = new TreeMap<String,String>(comparator);
        //存入数据
        map.put("a", "a");
        map.put("b", "b");
        map.put("f", "f");
        map.put("d", "d");
        map.put("c", "c");
        map.put("g", "g");
        //遍历输出
        Iterator iterator = map.keySet().iterator();
        while(iterator.hasNext()){
            String key = (String)iterator.next();
            System.out.println(map.get(key));
        }
    }

    static class MyComparator implements Comparator{

        @Override
        public int compare(Object o1, Object o2) {
            // TODO Auto-generated method stub
            String param1 = (String)o1;
            String param2 = (String)o2;
            return -param1.compareTo(param2);
        }

    }

}
<END>

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