Java哈希表和有序表如何实现

哈希表（HashMap）

hash查询的时间复杂度是O(1)

按值传递

Character，Short,Integer,Long， Float，Double，String，Boolean，在java当中哈希表内部以值的形式传递，而不是一地址的形式传递。

例如：

HashMap<Integer, String> intMap = new HashMap<>();
intMap.put(1234567, "111");
Integer a = 1234567;
Integer b = 1234567;
System.out.println("a==b = " + (a == b));
System.out.println("a.equals(b) = " + a.equals(b));
System.out.println("intMap.get(a) = " + intMap.get(a));
System.out.println("intMap.get(b) = " + intMap.get(b));

// 输出结果
// a==b = false
// a.equals(b) = true
// intMap.get(a) = 111
// intMap.get(b) = 111

由上边的案例中 a!= b,但是intMap.get(a) == intMap.get(b).我们可以看出，在我们从hashmap里面查询或者操作某些值的话，是以值的形式去传递和匹配的，而不是以内存地址的形式去匹配。

按址传递

如果是非原生的类型的话，以内存地址的形式传递。例如：

public static class Node {
    private int value;
    public Node(int value) {
        this.value = value;
    }
}
HashMap<Node, String> map = new HashMap<>();
Node node1 = new Node(1);
Node node2 = new Node(1);
map.put(node1, "ziop");
System.out.println("map.containsKey(node1) = " + map.containsKey(node1));
System.out.println("map.containsKey(node2) = " + map.containsKey(node2));

//输出结果
//map.containsKey(node1) = true
//map.containsKey(node2) = false

内存大小比较

基础类型，一条记录的内存大小是Key的大小加上Value的大小。

非基础类型， 一条记录的内存大小是 两个地址的大小， 一个地址8字节，key和value 共16字节

如果是 基础类型和非基础类型的混合类型的话，就是各自按照各自的方式计算

有序表（TreeMap）

• 有序表会根据key的大小进行 升序排列 ，我们可以用他来做hashmap中的所有操作，并且扩展出了，查找第一个key或者最后一个key的操作，也扩展出了查找小于某个区间的最大值和大于某个区间的最小值

• 所有操作时间复杂度都是O(logn)级别。

• 但是如果key是非基础类型的话，并不能直接排序，需要该类型实现了排序接口，有可排序功能。或者在new treeMap的时候传入比较方法

存放基础类型操作

TreeMap<Integer, String> treeMap = new TreeMap<>();
treeMap.put(3,"我是3 ");
treeMap.put(0,"我是3 ");
treeMap.put(7,"我是3 ");
treeMap.put(2,"我是3 ");
treeMap.put(5,"我是3 ");
treeMap.put(9,"我是3 ");
treeMap.put(1,"我是3 ");
System.out.println("treeMap.containsKey(3) = "+treeMap.containsKey(3));
System.out.println("treeMap.containsKey(6) = "+treeMap.containsKey(6));
System.out.println("treeMap.get(3) = "+treeMap.get(3));
treeMap.put(3,"他是3");
System.out.println("treeMap.get(3) = "+treeMap.get(3));
treeMap.remove(3);
System.out.println("treeMap.get(3) = "+treeMap.get(3));
treeMap.remove(3);
System.out.println("treeMap.firstKey() = "+treeMap.firstKey());
System.out.println("treeMap.lastKey() = "+treeMap.lastKey());
//        返回 小于等于五 并且最近的 key
System.out.println("treeMap.floorKey(5) = "+treeMap.floorKey(5));
System.out.println("treeMap.floorKey(6) = "+treeMap.floorKey(6));
//        返回 大于等于 4 并且最靠近的值
System.out.println("treeMap.ceilingKey(4) = "+treeMap.ceilingKey(4));

//输出结果如下
//treeMap.containsKey(3) = true
//treeMap.containsKey(6) = false
//treeMap.get(3) = 我是3
//treeMap.get(3) = 他是3
//treeMap.get(3) = null
//treeMap.firstKey() = 0
//treeMap.lastKey() = 9
//treeMap.floorKey(5) = 5
//treeMap.floorKey(6) = 5
//treeMap.ceilingKey(4) = 5

存放非基础类型进行操作

//        存放非基础类型
public static void main(String[] args) {
TreeMap<Node, Integer> treeMap1 = new TreeMap<>();
Node node3 = new Node(3);
Node node4 = new Node(4);
treeMap1.put(node3, 3);
treeMap1.put(node4, 4);
System.out.println("treeMap1.firstEntry().getValue() = " + treeMap1.firstEntry().getValue());
System.out.println("treeMap1.lastEntry().getValue() = " + treeMap1.lastEntry().getValue());
}
public static class Node implements Comparable<Node> {
private int value;
    public Node(int value) {
    this.value = value;
}
        @Override
    public int compareTo(Node node) {
        return this.value - node.value; 
    }
}

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