在Java中如何決定使用 HashMap 還是 TreeMap

HashMap簡單總結：

1、HashMap 是鏈式數組（存儲鏈表的數組）實現查詢速度可以，而且能快速的獲取key對應的value；

2、查詢速度的影響因素有 容量和負載因子，容量大負載因子小查詢速度快但浪費空間，反之則相反；

3、數組的index值是（key 關鍵字， hashcode為key的哈希值， len 數組的大小）：hashcode%len的值來確定，如果容量大負載因子小則index相同（index相同也就是指向了同一個桶）的概率小，鏈表長度小則查詢速度快，反之index相同的概率大鏈表比較長查詢速度慢。

4、對于HashMap以及其子類來說，他們是采用hash算法來決定集合中元素的存儲位置，當初始化HashMap的時候系統會創建一個長度為capacity的Entry數組，這個數組里可以存儲元素的位置稱為桶（bucket）,每一個桶都有其指定索引，系統可以根據索引快速訪問該桶中存儲的元素。

5、無論何時HashMap 中的每個桶都只存儲一個元素（Entry 對象）。由于Entry對象可以包含一個引用變量用于指向下一個Entry，因此可能出現HashMap 的桶（bucket）中只有一個Entry,但這個Entry指向另一個Entry 這樣就形成了一個Entry 鏈。

6、通過上面的源碼發現HashMap在底層將key_value對當成一個整體進行處理（Entry 對象）這個整體就是一個Entry對象，當系統決定存儲HashMap中的key_value對時，完全沒有考慮Entry中的value，而僅僅是根據key的hash值來決定每個Entry的存儲位置。

介紹

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

HashMap<K,V>的Key值實現散列hashCode()，分布是散列的、均勻的，不支持排序；數據結構主要是桶(數組)，鏈表或紅黑樹。適用于在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，由于HashMap有更好的性能，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：基于哈希表實現。使用HashMap要求添加的鍵類明確定義了hashCode()和equals()[可以重寫hashCode()和equals()]，為了優化HashMap空間的使用，您可以調優初始容量和負載因子。
• HashMap(): 構建一個空的哈希映像
• HashMap(Map m): 構建一個哈希映像，并且添加映像m的所有映射
• HashMap(int initialCapacity): 構建一個擁有特定容量的空的哈希映像
• HashMap(int initialCapacity, float loadFactor): 構建一個擁有特定容量和加載因子的空的哈希映像

TreeMap：基于紅黑樹實現。TreeMap沒有調優選項，因為該樹總處于平衡狀態。

• TreeMap()：構建一個空的映像樹
• TreeMap(Map m): 構建一個映像樹，并且添加映像m中所有元素
• TreeMap(Comparator c): 構建一個映像樹，并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，添加映像樹s中所有映射，并且使用與有序映像s相同的比較器排序

2、HashMap 和 TreeMap 都是非線程安全

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

AbstractMap抽象類：覆蓋了equals()和hashCode()方法以確保兩個相等映射返回相同的哈希碼。如果兩個映射大小相等、包含同樣的鍵且每個鍵在這兩個映射中對應的值都相同，則這兩個映射相等。映射的哈希碼是映射元素哈希碼的總和，其中每個元素是Map.Entry接口的一個實現。因此，不論映射內部順序如何，兩個相等映射會報告相同的哈希碼。

SortedMap接口：它用來保持鍵的有序順序。SortedMap接口為映像的視圖(子集)，包括兩個端點提供了訪問方法。除了排序是作用于映射的鍵以外，處理SortedMap和處理SortedSet一樣。添加到SortedMap實現類的元素必須實現Comparable接口，否則您必須給它的構造函數提供一個Comparator接口的實現。TreeMap類是它的唯一一個實現。

3、TreeMap中默認是按照升序進行排序的，如何讓他降序

通過自定義的比較器來實現

定義一個比較器類，實現Comparator接口，重寫compare方法，有兩個參數，這兩個參數通過調用compareTo進行比較，而compareTo默認規則是：

• 如果參數字符串等于此字符串，則返回 0 值；
• 如果此字符串小于字符串參數，則返回一個小于 0 的值；
• 如果此字符串大于字符串參數，則返回一個大于 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，代碼如下：

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);
 } 
}

之后，通過MyComparator類初始化一個比較器實例，將其作為參數傳進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);
  //存入數據
  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);
  }
 }
}

總結

以上所述是小編給大家介紹的在Java中如何決定使用 HashMap 還是 TreeMap,希望對大家有所幫助，如果大家有任何疑問請給我留言，小編會及時回復大家的。在此也非常感謝大家對億速云網站的支持！
如果你覺得本文對你有幫助，歡迎轉載，煩請注明出處，謝謝！