在Java中如何决定使用 HashMap 还是 TreeMap

在Java中如何决定使用 HashMap 还是 TreeMap

HashMap简单总结：

1、HashMap 是链式数组（存储链表的数组）实现查询速度可以，而且能快速的获取key对应的value；

2、查询速度的影响因素有 容量和负载因子，容量大负载因子小查询速度快但浪费空间，反之则相反；

3、数组的index值是（key 关键字， hashcode为key的哈希值， len 数组的大小）：hashcode%len的值来确定，如果容量大负载因子小则index相同（index相同也就是指向了同一个桶）的概率小，链表长度小则查询速度快，反之index相同的概率大链表比较长查询速度慢。

4、对于HashMap以及其子类来说，他们是采用hash算法来决定集合中元素的存储位置，当初始化HashMap的时候系统会创建一个长度为capacity的Entry数组，这个数组里可以存储元素的位置称为桶（bucket）,每一个桶都有其指定索引，系统可以根据索引快速访问该桶中存储的元素。

5、无论何时HashMap 中的每个桶都只存储一个元素（Entry 对象）。由于Entry对象可以包含一个引用变量用于指向下一个Entry，因此可能出现HashMap 的桶（bucket）中只有一个Entry,但这个Entry指向另一个Entry 这样就形成了一个Entry 链。

6、通过上面的源码发现HashMap在底层将key_value对当成一个整体进行处理（Entry 对象）这个整体就是一个Entry对象，当系统决定存储HashMap中的key_value对时，完全没有考虑Entry中的value，而仅仅是根据key的hash值来决定每个Entry的存储位置。

介绍

TreeMap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类是它的唯一一个实现。

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 map = new TreeMap(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 map = new TreeMap(comparator);

//存入数据

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

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

map.put("f", "f");

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

map.ppZKnput("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);

}

}

}

总结

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