TreeMap和TreeSet

TreeMap概述

TreeMap是Map的一个实现类，底层使用红黑树，存储元素有序，可自定义比较器；对于存储在TreeMap的元素必须是可比较的。

TreeMap中的红黑树结点，使用静态内部类实现：

 static final class Entry<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
   K key;
   V value;
   Entry<K,V> left;
   Entry<K,V> right;
   Entry<K,V> parent;  // 记录父亲结点
   boolean color = BLACK;  // 颜色
}

• TreeMap中的成员变量：

private final Comparator<? super K> comparator;  // 比较器

• 当使用无参构造的时候，使用默认的比较器（由传入对象自身的比较器决定）；否则，将外部比较器赋值

public TreeMap(Comparator<? super K> comparator) {
   this.comparator = comparator;
}

• 对于添加元素put()的流程，先按照查找的原则根据比较器排列，然后再进行红黑树的调整

public V put(K key, V value) {
    Entry<K,V> t = root;
    // 如果是第一个结点，直接赋值到根
    if (t == null) {
        compare(key, key); 
        root = new Entry<>(key, value, null);
        size = 1;
        modCount++;  // fast-fail中涉及，避免并发修改
        return null; 
    }
    int cmp;
    Entry<K,V> parent;
    Comparator<? super K> cpr = comparator;
    if (cpr != null) {  // 外部排序器
        do {
            parent = t;
            cmp = cpr.compare(key, t.key);
            if (cmp < 0)
                t = t.left;
            else if (cmp > 0)
                t = t.right;
            else
                return t.setValue(value);
        } while (t != null);
    }
    else {  // 内部排序器
        if (key == null)
            throw new NullPointerException();
        @SuppressWarnings("unchecked")
        	// 因为可排序的对象都要事先Comparable接口
            Comparable<? super K> k = (Comparable<? super K>) key;
        do {
            parent = t;
            cmp = k.compareTo(t.key);
            if (cmp < 0)
                t = t.left;
            else if (cmp > 0)
                t = t.right;
            else
                return t.setValue(value);
        } while (t != null);
    }
    // 在合适的地方插入新节点
    Entry<K,V> e = new Entry<>(key, value, parent);
    if (cmp < 0)
        parent.left = e;
    else
        parent.right = e;
    fixAfterInsertion(e);  // 调整红黑树的过程
    size++;
    modCount++;
    return null;
}

红黑树的具体实现没整理。。。

TreeSet

对于Set集合，HashSet和TreeSet底层都是使用对应的HashMap和TreeMap实现的。

 private transient NavigableMap<E,Object> m;  // TreeMap中实现了这个接口
public TreeSet() {
   this(new TreeMap<E,Object>());
}

其他的方法更多是调用m对象的方法，具体实现就是根据多态了。