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03面試常問:如何決定使用 HashMap 還是 TreeMap?

問:如何決定使用 HashMap 還是 TreeMap?

介紹

TreeMap<K,V>的Key值是要求實現.lang.Comparable,所以迭代的時候TreeMap預設是按照Key值升序排序的;TreeMap的實現是基於紅黑樹結構。適用於按自然順序或自定義順序遍歷鍵(key)。

HashMap<K,V>的Key值實現雜湊hashCode(),分佈是雜湊的、均勻的,不支援排序;資料結構主要是桶(陣列),連結串列或紅黑樹。適用於在Map中插入、刪除和定位元素。

結論

如果你需要得到一個有序的結果時就應該使用TreeMap(因為HashMap中元素的排列順序是不固定的)。除此之外,由於HashMap有更好的效能,所以大多不需要排序的時候我們會使用HashMap。

拓展

1、HashMap 和 TreeMap 的實現

HashMap:基於雜湊表實現。使用HashMap要求新增的鍵類明確定義了hashCode()equals()[可以重寫hashCode()equals()],為了最佳化HashMap空間的使用,您可以調優初始容量和負載因子。

  • HashMap(): 構建一個空的雜湊映像

  • HashMap(Map m): 構建一個雜湊映像,並且新增映像m的所有對映

  • HashMap(int initialCapacity): 構建一個擁有特定容量的空的雜湊映像

  • HashMap(int initialCapacity, float loadFactor): 構建一個擁有特定容量和載入因子的空的雜湊映像

TreeMap:基於紅黑樹實現。TreeMap沒有調優選項,因為該樹總處於平衡狀態。

  • TreeMap():構建一個空的映像樹

  • TreeMap(Map m): 構建一個映像樹,並且新增映像m中所有元素

  • TreeMap(Comparator c): 構建一個映像樹,並且使用特定的比較器對關鍵字進行排序

  • TreeMap(SortedMap s): 構建一個映像樹,新增映像樹s中所有對映,並且使用與有序映像s相同的比較器排序

2、HashMap 和 TreeMap 都是非執行緒安全

HashMap繼承AbstractMap抽象類,TreeMap繼承自SortedMap介面。

AbstractMap抽象類:覆蓋了equals()和hashCode()方法以確保兩個相等對映返回相同的雜湊碼。如果兩個對映大小相等、包含同樣的鍵且每個鍵在這兩個對映中對應的值都相同,則這兩個對映相等。對映的雜湊碼是對映元素雜湊碼的總和,其中每個元素是Map.Entry介面的一個實現。因此,不論對映內部順序如何,兩個相等對映會報告相同的雜湊碼。

SortedMap介面:它用來保持鍵的有序順序。SortedMap介面為映像的檢視(子集),包括兩個端點提供了訪問方法。除了排序是作用於對映的鍵以外,處理SortedMap和處理SortedSet一樣。新增到SortedMap實現類的元素必須實現Comparable介面,否則您必須給它的建構函式提供一個Comparator介面的實現。TreeMap類是它的唯一一個實現。

3、TreeMap中預設是按照升序進行排序的,如何讓他降序

透過自定義的比較器來實現

定義一個比較器類,實現Comparator介面,重寫compare方法,有兩個引數,這兩個引數透過呼叫compareTo進行比較,而compareTo預設規則是:

  • 如果引數字串等於此字串,則返回 0 值;

  • 如果此字串小於字串引數,則返回一個小於 0 的值;

  • 如果此字串大於字串引數,則返回一個大於 0 的值。

自定義比較器時,在返回時多添加了個負號,就將比較的結果以相反的形式返回,程式碼如下:

  1. static class MyComparator implements Comparator{
  2.     @Override
  3.     public int compare(Object o1, Object o2) {
  4.         // TODO Auto-generated method stub
  5.         String param1 = (String)o1;
  6.         String param2 = (String)o2;
  7.         return -param1.compareTo(param2);
  8.     }   
  9. }

之後,透過MyComparator類初始化一個比較器例項,將其作為引數傳進TreeMap的構造方法中:

MyComparator comparator = new MyComparator();

Map<String,String> map = new TreeMap<String,String>(comparator);

這樣,我們就可以使用自定義的比較器實現降序了

public class MapTest {

    public static void main(String[] args) {
        //初始化自定義比較器
        MyComparator comparator = new MyComparator();
        //初始化一個map集合
        Map<String,String> map = new TreeMap<String,String>(comparator);
        //存入資料
        map.put("a""a");
        map.put("b""b");
        map.put("f""f");
        map.put("d""d");
        map.put("c""c");
        map.put("g""g");
        //遍歷輸出
        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);
        }

    }

}

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