Java集合中的TreeMap使用

存储结构

TreeMap的存储结构和TreeSet都是基于红黑树来实现，通过看源码我们可以知道，TreeSet的底层就是使用了TreeMap，其中TreeSet的add方法也是根据TreeMap的key值来进行添加。我们都知道，红黑树是基于二叉排序树来进一步实现的，也就是说在根节点的左边的值都是小于根节点的值，根节点右边的值都是大于根节点的值，如果插入节点的值在树中已经有了，那么就不会进行重复插入，这也进一步体现了TreeSet和TreeMap的元素是不重复的特性。

注意事项

因为红黑树具有排序的性质，不管key值和value值添加的是何种泛型，我们都需要先进行排序，再进行添加，这也就带来了一个问题。假如我们创建了一个Student类，该类中有学生的姓名和年龄属性。而我们想用此类作为TreeSet的key值，那么怎么样才能对Student类进行排序呢？

我们先来模拟一下这样的场景:

/**
 * TreeMap的使用
 * 存储结构：红黑树
 *
 * @author :twb
 * @// TODO: 2021/3/28
 * @version 1.8
 */
public class Demo1 {
    public static void main(String[] args) {
        TreeMap<Student,String>  treeMap = new TreeMap<>();
        Student s1 = new Student("twb",34);
        Student s2 = new Student("tss",33);
        Student s3= new Student("tzw",28);
        Student s4= new Student("lxk",31);

        //添加元素
        treeMap.put(s1,"邵阳");
        treeMap.put(s2,"衡阳");
        treeMap.put(s3,"常德");
        treeMap.put(s4,"衡阳");

        System.out.println("添加后的元素个数为："+treeMap.size());
        System.out.println("添加后的元素数为："+treeMap.toString());//报错
    }
}

在运行了以上 程序以后，编译器开始报错，是哪一句我已经标出来了，错误为：com.HashMap.Student cannot be cast to java.lang.Comparable.

以上错误的大概意思就是类型转换错误，如果我们想要打印出元素，那么就需要对Student需要重写实现compareble接口来重写compare方法.

具体操作如下：

        TreeMap<Student,String>  treeMap = new TreeMap<>(new Comparator<Student>() {
            @Override //重写compare方法
            public int compare(Student o1, Student o2) {
                int n1 = o1.getStuNo()-o2.getStuNo();
                int n2 = o1.getName().compareTo(o2.getName());
                return n1==0?n2:n1; //如果学号相同则返回姓名比较，否则返回学号比较
            }
        });

当然了，也可以单独对Student类进行操作，具体怎么实现了我就不在这里演示了。

基本使用

/**
 * TreeMap的使用
 * 存储结构：红黑树
 *
 * @author :twb
 * @// TODO: 2021/3/28
 * @version 1.8
 */
public class Demo1 {
    public static void main(String[] args) {
        TreeMap<Student,String>  treeMap = new TreeMap<>(new Comparator<Student>() {
            @Override
            public int compare(Student o1, Student o2) {
                int n1 = o1.getStuNo()-o2.getStuNo();
                int n2 = o1.getName().compareTo(o2.getName());
                return n1==0?n2:n1;
            }
        });
        Student s1 = new Student("twb",34);
        Student s2 = new Student("tss",33);
        Student s3= new Student("tzw",28);
        Student s4= new Student("lxk",31);

        //添加元素
        treeMap.put(s1,"邵阳");
        treeMap.put(s2,"衡阳");
        treeMap.put(s3,"常德");
        treeMap.put(s4,"衡阳");

        System.out.println("添加后的元素个数为："+treeMap.size());
        System.out.println("添加后的元素数为："+treeMap.toString());//Student需要重写实现compareble接口重写compare方法
        //删除元素
//        treeMap.remove(s1);//根据key值删除元素
//        treeMap.remove(s1,"邵阳");// 根据key和value值删除元素
//        treeMap.remove(new Student("tss",33));// 删除匿名类时Student需要重写实现compareble接口重写compare方法
        System.out.println("删除后的元素个数为："+treeMap.size());

        //遍历
        //keySet遍历
        System.out.println("keySet遍历:");
        Set keySet = treeMap.keySet();
        for(Object key:keySet)
        {
            System.out.println(key+"-->"+treeMap.get(key));
        }
        System.out.println("=====================");
        //entrySet遍历
        System.out.println("entrySet遍历:");
        Set<Map.Entry<Student,String>> entrySets = treeMap.entrySet();
        for(Map.Entry<Student,String> entry:entrySets)
        {
            System.out.println(entry.getKey()+"-->"+entry.getValue());
        }
        //判空
        System.out.println(treeMap.isEmpty()); //false
        //判包含
        System.out.println(treeMap.containsKey(new Student("twb",34)));//true 根据key值来判定
        System.out.println(treeMap.containsValue("长沙"));//false 根据value值来判定
    }
}

添加后的元素个数为：4
添加后的元素数为：{Student{name='tzw', stuNo=28}=常德, Student{name='lxk', stuNo=31}=衡阳, Student{name='tss', stuNo=33}=衡阳, Student{name='twb', stuNo=34}=邵阳}
删除后的元素个数为：4
keySet遍历:
Student{name='tzw', stuNo=28}-->常德
Student{name='lxk', stuNo=31}-->衡阳
Student{name='tss', stuNo=33}-->衡阳
Student{name='twb', stuNo=34}-->邵阳
=====================
entrySet遍历:
Student{name='tzw', stuNo=28}-->常德
Student{name='lxk', stuNo=31}-->衡阳
Student{name='tss', stuNo=33}-->衡阳
Student{name='twb', stuNo=34}-->邵阳
false
true
false

通过遍历我们可以看到以上的元素是以学号进行排序的。