Java中的树映射用于实现 地图界面 和 导航地图 以及AbstractMap类。地图是按照其键的自然顺序排序的，或者按照 比较器 在地图创建时提供，具体取决于使用的构造函数。这被证明是排序和存储键值对的有效方法。树映射维护的存储顺序必须与equals保持一致，就像任何其他排序映射一样，无论显式比较器如何。treemap实现是不同步的，因为如果一个映射由多个线程并发访问，并且至少有一个线程在结构上修改映射，那么它必须在外部同步。
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![图片[1]-Java中的树映射-yiteyi-C++库](https://www.yiteyi.com/wp-content/uploads/geeks/20200807/geeks_SortedMap.png)
树形图的特征
树状图的一些重要特征如下：
- 这个班是 Java集合 框架
- 该类实现 映射接口 包括…在内 导航地图 , 分类地图 ，并扩展了AbstractMap类。
- Java中的TreeMap不允许空键（比如Map），因此 空指针异常 被扔了。但是，多个空值可以与不同的键相关联。
- 此类中的方法及其视图返回的条目对表示生成映射时的快照。他们不支持 进入设定值 方法
现在让我们继续讨论同步树形图。 树映射的实现是不同步的。这意味着，如果多个线程同时访问一个树集，并且至少有一个线程修改了该树集，那么它必须在外部同步。这通常通过使用 收藏。同步分类地图 方法这最好在创建时完成，以防止意外不同步地访问集合。这可以通过以下方式实现：
SortedMap m = Collections.synchronizedSortedMap(new TreeMap(...));
极客们，现在你们一定想知道TreemMap在内部是如何工作的？
树映射中的方法在获取键集和值时，返回一个本质上是快速失败的迭代器。因此，任何并发修改都将抛出 ConcurrentModificationException .树形图基于红黑颜色 树 数据结构。
树中的每个节点都有：
- 3个变量( K键=键，V值=值，布尔颜色=颜色 )
- 3参考文献( 条目左=左，条目右=右，条目父=父 )
树映射中的构造函数
为了创建TreeMap，我们需要创建TreeMap类的对象。TreeMap类由各种构造函数组成，这些构造函数允许创建TreeMap。以下是该类中可用的构造函数：
- 树映射（）
- 树映射（比较器comp）
- 树形图（地图M）
- 树地图（分类地图sm）
让我们在实现每个构造函数的同时单独讨论它们，如下所示：
建造师1： 树映射（）
此构造函数用于构建一个空树映射，该树映射将使用其键的自然顺序进行排序。
实例
JAVA
// Java Program to Demonstrate TreeMap // using the Default Constructor // Importing required classes import java.util.*; import java.util.concurrent.*; // Main class // TreeMapImplementation public class GFG { // Method 1 // To show TreeMap constructor static void Example1stConstructor() { // Creating an empty TreeMap TreeMap<Integer, String> tree_map = new TreeMap<Integer, String>(); // Mapping string values to int keys // using put() method tree_map.put( 10 , "Geeks" ); tree_map.put( 15 , "4" ); tree_map.put( 20 , "Geeks" ); tree_map.put( 25 , "Welcomes" ); tree_map.put( 30 , "You" ); // Printing the elements of TreeMap System.out.println( "TreeMap: " + tree_map); } // Method 2 // Main driver method public static void main(String[] args) { System.out.println( "TreeMap using " + "TreeMap() constructor:" ); // Calling constructor Example1stConstructor(); } } |
输出：
TreeMap using TreeMap() constructor:TreeMap: {10=Geeks, 15=4, 20=Geeks, 25=Welcomes, 30=You}
建造师2： 树映射（比较器comp）
此构造函数用于构建一个空的TreeMap对象，其中的元素需要排序顺序的外部规范。
实例
JAVA
// Java Program to Demonstrate TreeMap // using Comparator Constructor // Importing required classes import java.util.*; import java.util.concurrent.*; // Class 1 // Helper class representing Student class Student { // Attributes of a student int rollno; String name, address; // Constructor public Student( int rollno, String name, String address) { // This keyword refers to current object itself this .rollno = rollno; this .name = name; this .address = address; } // Method of this class // To print student details public String toString() { return this .rollno + " " + this .name + " " + this .address; } } // Class 2 // Helper class - Comparator implementation class Sortbyroll implements Comparator<Student> { // Used for sorting in ascending order of // roll number public int compare(Student a, Student b) { return a.rollno - b.rollno; } } // Class 3 // Main class public class GFG { // Calling constructor inside main() static void Example2ndConstructor() { // Creating an empty TreeMap TreeMap<Student, Integer> tree_map = new TreeMap<Student, Integer>( new Sortbyroll()); // Mapping string values to int keys tree_map.put( new Student( 111 , "bbbb" , "london" ), 2 ); tree_map.put( new Student( 131 , "aaaa" , "nyc" ), 3 ); tree_map.put( new Student( 121 , "cccc" , "jaipur" ), 1 ); // Printing the elements of TreeMap System.out.println( "TreeMap: " + tree_map); } // Main driver method public static void main(String[] args) { System.out.println( "TreeMap using " + "TreeMap(Comparator)" + " constructor:" ); Example2ndConstructor(); } } |
输出：
TreeMap using TreeMap(Comparator) constructor:TreeMap: {111 bbbb london=2, 121 cccc jaipur=1, 131 aaaa nyc=3}
建造师3： 树形图（地图M）
该构造函数用于初始化一个树映射，其中包含给定映射M中的条目，这些条目将使用键的自然顺序进行排序。
实例
JAVA
// Java Program to Demonstrate TreeMap // using the Default Constructor // Importing required classes import java.util.*; import java.util.concurrent.*; // Main class public class TreeMapImplementation { // Method 1 // To illustrate constructor<Map> static void Example3rdConstructor() { // Creating an empty HashMap Map<Integer, String> hash_map = new HashMap<Integer, String>(); // Mapping string values to int keys // using put() method hash_map.put( 10 , "Geeks" ); hash_map.put( 15 , "4" ); hash_map.put( 20 , "Geeks" ); hash_map.put( 25 , "Welcomes" ); hash_map.put( 30 , "You" ); // Creating the TreeMap using the Map TreeMap<Integer, String> tree_map = new TreeMap<Integer, String>(hash_map); // Printing the elements of TreeMap System.out.println( "TreeMap: " + tree_map); } // Method 2 // Main driver method public static void main(String[] args) { System.out.println( "TreeMap using " + "TreeMap(Map)" + " constructor:" ); Example3rdConstructor(); } } |
输出：
TreeMap using TreeMap(Map) constructor:TreeMap: {10=Geeks, 15=4, 20=Geeks, 25=Welcomes, 30=You}
建造师4： 树地图（分类地图sm）
此构造函数用于使用给定 分类地图 它将以与给定的排序地图相同的顺序存储。
实例
JAVA
// Java Program to Demonstrate TreeMap // using the SortedMap Constructor // Importing required classes import java.util.*; import java.util.concurrent.*; // Main class // TreeMapImplementation public class GFG { // Method // To show TreeMap(SortedMap) constructor static void Example4thConstructor() { // Creating a SortedMap SortedMap<Integer, String> sorted_map = new ConcurrentSkipListMap<Integer, String>(); // Mapping string values to int keys // using put() method sorted_map.put( 10 , "Geeks" ); sorted_map.put( 15 , "4" ); sorted_map.put( 20 , "Geeks" ); sorted_map.put( 25 , "Welcomes" ); sorted_map.put( 30 , "You" ); // Creating the TreeMap using the SortedMap TreeMap<Integer, String> tree_map = new TreeMap<Integer, String>(sorted_map); // Printing the elements of TreeMap System.out.println( "TreeMap: " + tree_map); } // Method 2 // Main driver method public static void main(String[] args) { System.out.println( "TreeMap using " + "TreeMap(SortedMap)" + " constructor:" ); Example4thConstructor(); } } |
输出：
TreeMap using TreeMap(SortedMap) constructor:TreeMap: {10=Geeks, 15=4, 20=Geeks, 25=Welcomes, 30=You}
TreeMap类中的方法
| 方法 | 执行的动作 |
|---|---|
| 清除（） | 该方法从该树映射中删除所有映射并清除映射。 |
| 克隆（） | 该方法返回此树映射的浅层副本。 |
| containsKey（对象键） | 如果此映射包含指定键的映射，则返回true。 |
| containsValue（对象值） | 如果此映射将一个或多个键映射到指定值，则返回true。 |
| 入口集（） | 返回此映射中包含的映射的集合视图。 |
| firstKey（） | 返回此排序映射中当前的第一个（最低）键。 |
| 获取（对象键） | 返回此映射映射到指定键的值。 |
| 人头图（对象键值） | 该方法返回的映射部分视图严格小于参数key_值。 |
| 键集（） | 该方法返回树映射中包含的键的集合视图。 |
| lastKey（） | 返回此排序映射中当前的最后一个（最高）键。 |
| put（对象键、对象值） | 该方法用于将贴图插入贴图中。 |
| putAll（地图） | 将指定映射中的所有映射复制到此映射。 |
| 移除（对象键） | 从树映射中删除此键的映射（如果存在）。 |
| 大小（） | 返回此映射中的键值映射数。 |
| 子映射（（K开始键，K结束键） | 该方法返回该映射中键范围从startKey（包含）到endKey（独占）的部分。 |
| 价值观（） | 返回此映射中包含的值的集合视图。 |
实施： 下面的程序将更好地演示如何创建、插入和遍历树形图。
插图：
JAVA
// Java Program to Illustrate Operations in TreeMap // Such as Creation, insertion // searching, and traversal // Importing required classes import java.util.*; import java.util.concurrent.*; // Main class // Implementation of TreeMap public class GFG { // Declaring a TreeMap static TreeMap<Integer, String> tree_map; // Method 1 // To create TreeMap static void create() { // Creating an empty TreeMap tree_map = new TreeMap<Integer, String>(); // Display message only System.out.println( "TreeMap successfully" + " created" ); } // Method 2 // To Insert values in the TreeMap static void insert() { // Mapping string values to int keys // using put() method tree_map.put( 10 , "Geeks" ); tree_map.put( 15 , "4" ); tree_map.put( 20 , "Geeks" ); tree_map.put( 25 , "Welcomes" ); tree_map.put( 30 , "You" ); // Display message only System.out.println( "Elements successfully" + " inserted in the TreeMap" ); } // Method 3 // To search a key in TreeMap static void search( int key) { // Checking for the key System.out.println( "Is key "" + key + "" present? " + tree_map.containsKey(key)); } // Method 4 // To search a value in TreeMap static void search(String value) { // Checking for the value System.out.println( "Is value "" + value + "" present? " + tree_map.containsValue(value)); } // Method 5 // To display the elements in TreeMap static void display() { // Displaying the TreeMap System.out.println( "Displaying the TreeMap:" ); System.out.println( "TreeMap: " + tree_map); } // Method 6 // To traverse TreeMap static void traverse() { // Display message only System.out.println( "Traversing the TreeMap:" ); for (Map.Entry<Integer, String> e : tree_map.entrySet()) System.out.println(e.getKey() + " " + e.getValue()); } // Method 6 // Main driver method public static void main(String[] args) { // Calling above defined methods inside main() // Creating a TreeMap create(); // Inserting the values in the TreeMap insert(); // Search key "50" in the TreeMap search( 50 ); // Search value "Geeks" in the TreeMap search( "Geeks" ); // Display the elements in TreeMap display(); // Traversing the TreeMap traverse(); } } |
输出：
TreeMap successfully createdElements successfully inserted in the TreeMapIs key "50" present? falseIs value "Geeks" present? trueDisplaying the TreeMap:TreeMap: {10=Geeks, 15=4, 20=Geeks, 25=Welcomes, 30=You}Traversing the TreeMap:10 Geeks15 420 Geeks25 Welcomes30 You
在TreeMap上执行各种操作
在Java 1.5中引入泛型之后，可以限制可以存储在树映射中的对象类型。现在，让我们看看如何在树映射上执行一些常用的操作。
操作1： 添加元素
为了向树映射添加元素，我们可以使用 put（）方法 .但是，树映射中不保留插入顺序。在内部，每个元素的键都会按升序进行比较和排序。
实例
JAVA
// Java Program to Illustrate Addition of Elements // in TreeMap using put() Method // Importing required classes import java.util.*; // Main class class GFG { // Main driver method public static void main(String args[]) { // Default Initialization of a TreeMap TreeMap tm1 = new TreeMap(); // Inserting the elements in TreeMap // using put() method tm1.put( 3 , "Geeks" ); tm1.put( 2 , "For" ); tm1.put( 1 , "Geeks" ); // Initialization of a TreeMap using Generics TreeMap<Integer, String> tm2 = new TreeMap<Integer, String>(); // Inserting the elements in TreeMap // again using put() method tm2.put( new Integer( 3 ), "Geeks" ); tm2.put( new Integer( 2 ), "For" ); tm2.put( new Integer( 1 ), "Geeks" ); // Printing the elements of both TreeMaps // Map 1 System.out.println(tm1); // Map 2 System.out.println(tm2); } } |
输出：
{1=Geeks, 2=For, 3=Geeks}{1=Geeks, 2=For, 3=Geeks}
操作2：改变元素
在添加元素之后，如果我们希望更改元素，可以通过再次添加带有 put（）方法 .由于树状图中的元素使用键进行索引，因此只需插入我们希望更改的键的更新值，即可更改键的值。
实例
JAVA
// Java program to Illustrate Updation of Elements // in TreeMap using put() Method // Importing required classes import java.util.*; // Main class class GFG { // Main driver method public static void main(String args[]) { // Initialization of a TreeMap // using Generics TreeMap<Integer, String> tm = new TreeMap<Integer, String>(); // Inserting the elements in Map // using put() method tm.put( 3 , "Geeks" ); tm.put( 2 , "Geeks" ); tm.put( 1 , "Geeks" ); // Print all current elements in map System.out.println(tm); // Inserting the element at specified // corresponding to specified key tm.put( 2 , "For" ); // Printing the updated elements of Map System.out.println(tm); } } |
输出：
{1=Geeks, 2=Geeks, 3=Geeks}{1=Geeks, 2=For, 3=Geeks}
操作3： 移除元素
为了从树映射中删除元素，我们可以使用 remove（）方法 。此方法获取密钥值，并从该树状图中删除密钥的映射（如果该映射存在于映射中）。
实例
JAVA
// Java program to Illustrate Removal of Elements // in TreeMap using remove() Method // Importing required classes import java.util.*; // Main class class GFG { // Main driver method public static void main(String args[]) { // Initialization of a TreeMap // using Generics TreeMap<Integer, String> tm = new TreeMap<Integer, String>(); // Inserting the elements // using put() method tm.put( 3 , "Geeks" ); tm.put( 2 , "Geeks" ); tm.put( 1 , "Geeks" ); tm.put( 4 , "For" ); // Printing all elements of Map System.out.println(tm); // Removing the element corresponding to key tm.remove( 4 ); // Printing updated TreeMap System.out.println(tm); } } |
输出：
{1=Geeks, 2=Geeks, 3=Geeks, 4=For}{1=Geeks, 2=Geeks, 3=Geeks}
操作4： 遍历树映射
有多种方法可以遍历地图。最著名的方法是使用 对于每个循环 拿到钥匙。通过使用 getValue（）方法 .
实例
JAVA
// Java Program to Illustrate Iterating over TreeMap // using // Importing required classes import java.util.*; // Main class class GFG { // Main driver method public static void main(String args[]) { // Initialization of a TreeMap // using Generics TreeMap<Integer, String> tm = new TreeMap<Integer, String>(); // Inserting the elements // using put() method tm.put( 3 , "Geeks" ); tm.put( 2 , "For" ); tm.put( 1 , "Geeks" ); // For-each loop for traversal over Map // via entrySet() Method for (Map.Entry mapElement : tm.entrySet()) { int key = ( int )mapElement.getKey(); // Finding the value String value = (String)mapElement.getValue(); // Printing the key and value System.out.println(key + " : " + value); } } } |
输出：
1 : Geeks2 : For3 : Geeks
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THE END
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