java中hashmap和treemap的区别
首先介绍一下什么是Map。在数组中我们是通过数组下标来对其内容索引的,而在Map中我们通过对象来对对象进行索引,用来索引的对象叫做key,其对应的对象叫做value这就是我们平时说的键值对。
HashMap通过hashcode对其内容进行快速查找,而 TreeMap中所有的元素都保持着某种固定的顺序,如果你需要得到一个有序的结果你就应该使用TreeMap(HashMap中元素的排列顺序是不固定的)。 HashMap 非线程安全 TreeMap 非线程安全 线程安全 在Java里,线程安全一般体现在两个方面: 1、多个thread对同一个java实例的访问(read和modify)不会相互干扰,它主要体现在关键字synchronized。如ArrayList和Vector,HashMap和Hashtable (后者每个方法前都有synchronized关键字)。如果你在interator一个List对象时,其它线程remove一个element,问题就出现了。 2、每个线程都有自己的字段,而不会在多个线程之间共享。它主要体现在java.lang.ThreadLocal类,而没有Java关键字支持,如像static、transient那样。 1.AbstractMap抽象类和SortedMap接口 AbstractMap抽象类:(HashMap继承AbstractMap)覆盖了equals()和hashCode()方法以确保两个相等映射返回相同的哈希码。如果两个映射大小相等、包含同样的键且每个键在这两个映射中对应的值都相同,则这两个映射相等。映射的哈希码是映射元素哈希码的总和,其中每个元素是Map.Entry接口的一个实现。因此,不论映射内部顺序如何,两个相等映射会报告相同的哈希码。 SortedMap接口:(TreeMap继承自SortedMap)它用来保持键的有序顺序。SortedMap接口为映像的视图(子集),包括两个端点提供了访问方法。除了排序是作用于映射的键以外,处理SortedMap和处理SortedSet一样。添加到SortedMap实现类的元素必须实现Comparable接口,否则您必须给它的构造函数提供一个Comparator接口的实现。TreeMap类是它的唯一一份实现。 2.两种常规Map实现 HashMap:基于哈希表实现。使用HashMap要求添加的键类明确定义了hashCode()和equals()[可以重写hashCode()和equals()],为了优化HashMap空间的使用,您可以调优初始容量和负载因子。 (1)HashMap(): 构建一个空的哈希映像 (2)HashMap(Map m): 构建一个哈希映像,并且添加映像m的所有映射 (3)HashMap(int initialCapacity): 构建一个拥有特定容量的空的哈希映像 (4)HashMap(int initialCapacity, float loadFactor): 构建一个拥有特定容量和加载因子的空的哈希映像 TreeMap:基于红黑树实现。TreeMap没有调优选项,因为该树总处于平衡状态。 (1)TreeMap():构建一个空的映像树 (2)TreeMap(Map m): 构建一个映像树,并且添加映像m中所有元素 (3)TreeMap(Comparator c): 构建一个映像树,并且使用特定的比较器对关键字进行排序 (4)TreeMap(SortedMap s): 构建一个映像树,添加映像树s中所有映射,并且使用与有序映像s相同的比较器排序 3.两种常规Map性能 HashMap:适用于在Map中插入、删除和定位元素。 Treemap:适用于按自然顺序或自定义顺序遍历键(key)。 4.总结 HashMap通常比TreeMap快一点(树和哈希表的数据结构使然),建议多使用HashMap,在需要排序的Map时候才用TreeMap。
import java.util.HashMap; import java.util.Hashtable; import java.util.Iterator; import java.util.Map; import java.util.TreeMap; public class HashMaps { public static void main(String[] args) { Map map = new HashMap(); map.put("a", "aaa"); map.put("b", "bbb"); map.put("c", "ccc"); map.put("d", "ddd"); Iterator iterator = map.keySet().iterator(); while (iterator.hasNext()) { Object key = iterator.next(); System.out.println("map.get(key) is :" + map.get(key)); } // 定义HashTable,用来测试 Hashtable tab = new Hashtable(); tab.put("a", "aaa"); tab.put("b", "bbb"); tab.put("c", "ccc"); tab.put("d", "ddd"); Iterator iterator_1 = tab.keySet().iterator(); while (iterator_1.hasNext()) { Object key = iterator_1.next(); System.out.println("tab.get(key) is :" + tab.get(key)); } TreeMap tmp = new TreeMap(); tmp.put("a", "aaa"); tmp.put("b", "bbb"); tmp.put("c", "ccc"); tmp.put("d", "cdc"); Iterator iterator_2 = tmp.keySet().iterator(); while (iterator_2.hasNext()) { Object key = iterator_2.next(); System.out.println("tmp.get(key) is :" + tmp.get(key)); } } }运行结果如下: map.get(key) is :ddd map.get(key) is :bbb map.get(key) is :ccc map.get(key) is :aaa tab.get(key) is :bbb tab.get(key) is :aaa tab.get(key) is :ddd tab.get(key) is :ccc tmp.get(key) is :aaa tmp.get(key) is :bbb tmp.get(key) is :ccc tmp.get(key) is :cdc HashMap的结果是没有排序的,而TreeMap输出的结果是排好序的。 下面就要进入本文的主题了。先举个例子说明一下怎样使用HashMap:
import java.util.*; public class Exp1 { public static void main(String[] args){ HashMap h1=new HashMap(); Random r1=new Random(); for (int i=0;i<1000;i++){ Integer t=new Integer(r1.nextInt(20)); if (h1.containsKey(t)) ((Ctime)h1.get(t)).count++; else h1.put(t, new Ctime()); } System.out.println(h1); } } class Ctime{ int count=1; public String toString(){ return Integer.toString(count); } }在HashMap中通过get()来获取value,通过put()来插入value,ContainsKey()则用来检验对象是否已经存在。可以看出,和ArrayList的操作相比,HashMap除了通过key索引其内容之外,别的方面差异并不大。 前面介绍了,HashMap是基于HashCode的,在所有对象的超类Object中有一个HashCode()方法,但是它和equals方法一样,并不能适用于所有的情况,这样我们就需要重写自己的HashCode()方法。下面就举这样一个例子:
import java.util.*; public class Exp2 { public static void main(String[] args){ HashMap h2=new HashMap(); for (int i=0;i0.5; public String toString(){ if (possible) return "OK!"; else return "Impossible!"; } }在这个例子中,Element用来索引对象Figureout,也即Element为key,Figureout为value。在Figureout中随机生成一个浮点数,如果它比0.5大,打印"OK!",否则打印"Impossible!"。之后查看Element(3)对应的Figureout结果如何。 结果却发现,无论你运行多少次,得到的结果都是"Not found"。也就是说索引Element(3)并不在HashMap中。这怎么可能呢? 原因得慢慢来说:Element的HashCode方法继承自Object,而Object中的HashCode方法返回的HashCode对应于当前的地址,也就是说对于不同的对象,即使它们的内容完全相同,用HashCode()返回的值也会不同。这样实际上违背了我们的意图。因为我们在使用 HashMap时,希望利用相同内容的对象索引得到相同的目标对象,这就需要HashCode()在此时能够返回相同的值。在上面的例子中,我们期望 new Element(i) (i=5)与 Elementtest=newElement(5)是相同的,而实际上这是两个不同的对象,尽管它们的内容相同,但它们在内存中的地址不同。因此很自然的,上面的程序得不到我们设想的结果。下面对Element类更改如下:
class Element{ int number; public Element(int n){ number=n; } public int hashCode(){ return number; } public boolean equals(Object o){ return (o instanceof Element) && (number==((Element)o).number); } }在这里Element覆盖了Object中的hashCode()和equals()方法。覆盖hashCode()使其以number的值作为 hashcode返回,这样对于相同内容的对象来说它们的hashcode也就相同了。而覆盖equals()是为了在HashMap判断两个key是否相等时使结果有意义(有关重写equals()的内容可以参考我的另一篇文章《重新编写Object类中的方法》)。修改后的程序运行结果如下: h2: Get the result for Element: Impossible! 请记住:如果你想有效的使用HashMap,你就必须重写在其的HashCode()。 还有两条重写HashCode()的原则: [list=1] 不必对每个不同的对象都产生一个唯一的hashcode,只要你的HashCode方法使get()能够得到put()放进去的内容就可以了。即"不为一原则"。 生成hashcode的算法尽量使hashcode的值分散一些,不要很多hashcode都集中在一个范围内,这样有利于提高HashMap的性能。即"分散原则"。至于第二条原则的具体原因,有兴趣者可以参考Bruce Eckel的《Thinking in Java》,在那里有对HashMap内部实现原理的介绍,这里就不赘述了。 掌握了这两条原则,你就能够用好HashMap编写自己的程序了。不知道大家注意没有,java.lang.Object中提供的三个方法:clone(),equals()和hashCode()虽然很典型,但在很多情况下都不能够适用,它们只是简单的由对象的地址得出结果。这就需要我们在自己的程序中重写它们,其实java类库中也重写了千千万万个这样的方法。利用面向对象的多态性——覆盖,Java的设计者很优雅的构建了Java的结构,也更加体现了Java是一门纯OOP语言的特性。
HashMap底层是用数组做的,TreeMap是基于树做的
这么做的结果就是HashMap的数据在不停的添加的时候效率会比较低,而对于查找的效率是比较快的,TreeMap对于添加的效率是比较高的但是对于查找的效率要相对比较低一些
这里简单从底层说一下,我就不从具体的实现上说,只从数据结构和大致的原理上来补充一下我的答案。
HashMap这个类在存储的时候,首先根据key来计算机将要存储的key-value映射对存储在数组的什么位置上,当计算出位置后就把这个映射对存储到这个位置上。当读取的时候,首先根据key来计算出一个位置来,到数组的相应的位置上去读取数据,如果没有数据,则表示此Map中不存在该映射对,若存在则直接返回。说到这里就可以解释一下为什么对于不停地存储的效率相对比较低了,首先在初始化的时候对于数组的长度给了一个初始的长度,当往这里面添加数据达到一定的程度的时候就没法继续添加数据了,继续添加数据的冲突就会增大,或者没法添加数据(这里有一个衡量的量就是装填因子,是指这个数组中的添加的数据的个数和数组长度的比值,在java中比较合理的装填因子数是0.75),当数据添加到这个程度的时候不能不让用户继续添加数据吧,总得解决继续添加数据的问题啊,于是提出了解决方案,即开一个更大的数组,把当前上的每一个数据重新在更大的数组上计算位置,并把数据复制过去,这样完成的数组的扩大,看完这个我们知道,这个过程是很耗时的,所以说对于不停的存储数据时效率是比较低的。这里有没有一个稍微好一点的解决方案或者说不需要进行数组的扩大吗,我们能不能一开始在初始化的时候就把数组的空间开辟的足够大,这样就不用在存储的过程进行复制了,可以吗,答案是肯定的,java给我们提供了这个在初始化的时候的方式。但是,也是有问题的那就是我们的数据不够多,就会造成空间的浪费。有没有一个速度即快又不浪费空间的方式呢,解决方案也有一个,那就是在开始的时候我们就能很好的预测数据的规模,这样我们在开始的时候按照相应的规模进行初始化,这样就很好了,实际中我们是不能很好的预测这个规模的。于是对于这种情况提出了下一个解决方案TreeMap。
TreeMap是一个基于树的存储结构,学过数据结构的应该知道,树的实现方式是基于指针实现的,在Java中是用引用模拟实现的,这里大家都知道,其实树的读取效率并不低,这里是相对于数组的顺序查找来说的,但是与HashMap的查找方式相比就有了差距,HashMap是上来先问你在哪,直接就去取数据了,TreeMap需要遍历,也就是需要挨个询问你是我要的东西吗,对比一下,是就返回,不是就继续查找,于是查找的效率就低了,但是它解决了HashMap数组扩大的时候的效率问题,就是新添加的数据可以往里面添加,不会出现复制的情况,这里就是由于模拟的指针的缘故实现的。
其实从总体来说这两个各有利弊,我们在使用的时候需要根据实际的需要来选择相应的类。
什么是Map集合在数组中我们是通过数组下标来对其内容索引的,而在Map中我们通过对象来对对象进行索引,用来索引的对象叫做key,其对应的对象叫做value.这就是我们平时说的键值对。
HashMap 非线程安全 TreeMap 非线程安全
1、多个thread对同一个java实例的访问(read和modify)不会相互干扰,它主要体现在关键字synchronized.如ArrayList和Vector,HashMap和Hashtable
(后者每个方法前都有synchronized关键字)。如果你在interator一个List对象时,其它线程remove一个element,问题就出现了。
2、每个线程都有自己的字段,而不会在多个线程之间共享。它主要体现在java.lang.ThreadLocal类,而没有Java关键字支持,如像static、transient那样。
1.AbstractMap抽象类和SortedMap接口
AbstractMap抽象类:(HashMap继承AbstractMap)覆盖了equals()和hashCode()方法以确保两个相 等映射返回相同的哈希码。如果两个映射大小相等、包含同样的键且每个键在这两个映射中对应的值都相同,则这两个映射相等。映射的哈希码是映射元素哈希码的 总和,其中每个元素是Map.Entry接口的一个实现。因此,不论映射内部顺序如何,两个相等映射会报告相同的哈希码。
SortedMap接口:(TreeMap继承自SortedMap)它用来保持键的有序顺序。SortedMap接口为映像的视图(子集), 包括两个端点提供了访问方法。除了排序是作用于映射的键以外,处理SortedMap和处理SortedSet一样。添加到SortedMap实现类的元 素必须实现Comparable接口,否则您必须给它的构造函数提供一个Comparator接口的实现。TreeMap类是它的唯一一份实现。
谈和苦黄: HashMap底层是用数组做的,TreeMap是基于树做的 这么做的结果就是HashMap的数据在不停的添加的时候效率会比较低,而对于查找的效率是比较快的,TreeMap对于添加的效率是比较高的但是对于查找的效率要相对比较低一些 这里简单从...
九台市13650678775: JAVA Map 接口里面 HashMap 和 TreeMap有什么区别呢? - ?
谈和苦黄: 都属于Map接口的类,实现了将惟一键映射到特定的值上.HashMap 类没有分类或者排序.它允许一个 null 键和多个 null 值.HashMap 和 TreeMap基本语法是一致的 HashMap 的性能优于TreeMap 当我们需要对元素进行排列时 用TreeMap
九台市13650678775: 请问java中HashMap是怎么实现的,还有treeMap的实现原理是红黑树,请解释一下红黑树 - ?
谈和苦黄: 参考资料的网页上有比较的代码,你可以仔细看下~~~ java中HashMap,LinkedHashMap,TreeMap,HashTable的区别 java为数据结构中的映射定义了一个接口java.util.Map;它有四个实现类,分别是HashMap Hashtable LinkedHashMap 和TreeMap...
九台市13650678775: Java HashSet和TreeSet的区别 - ?
谈和苦黄: ==========================他们的区别===========================1. HashSet是通过HashMap实现的,TreeSet是通过TreeMap实现的,只不过Set用的只是Map的key2. Map的key和Set都有一个共同的特性就是集合的唯一性....
九台市13650678775: java对对象的封装用数组、ArrayList、HashSet还是HashMap方便 - ?
谈和苦黄: ArrayList是顺序排放,向集合中添加元素的时候,速度快.比较适合按顺序循环元素,而不适合需要从元素中按照某个值 取出来,比如getCarByNumber(String number)这种,不太适合,因为需要从头循环List然后对每一个元素检查Number是否...
九台市13650678775: Java集合框架的操作的方法有哪些?怎么用? - ?
谈和苦黄: 浅谈JAVA集合框架 Java提供了数种持有对象的方式,包括语言内置的Array,还有就是utilities中提供的容器类(container classes),又称群集类(collection classes).集合在ja...
九台市13650678775: 学JAVA的新手请教HashSet TreeSet LinkedList ArrayList Hashmap Treemap中的一些问题 - ?
谈和苦黄: 我就按照自己想的说说吧.首先它们6个是分属于三个类别中的,也就是List,Set,Map.List与Set都是放单独的对象的,Map则是放一个名值对,就是可以通过一个key找到一个value.List存东西是有顺序的,Set是没有顺序的.List是允许重复存...
九台市13650678775: java集合类框架中类的组织结构,并说明它们之间的联系与区别. - ?
谈和苦黄: 结构图一楼给出来了,联系:list是可重复的有顺序的;一一对应的.区别:1. ArrayList是用动态数组实现的,有数组随机访问的优点,但插入和删除操作过多时效率低;LinkedList是用双向链表实现的,插入和删除操作效率高,但随机访问数据不如ArrayList速度快.2. HashSet是用散列实现的,TreeSet是用红黑树(基于二叉平衡树的变种)实现的,TreeSet是有序的(这可能与数学中纯粹的集合概念不一致,但似乎这世上本就没有纯粹的东西吧),所以放入TreeSet中的对象必须是可比较的,即实现Compareble接口.3. HashMap和TreeMap,与HashSet、TreeSet类似.
九台市13650678775: 数据结构的红黑树性质的一个问题 - ?
谈和苦黄: 好乱.红黑树只有三个性质.1:根节点和所有外部节点是黑色.2:根至外部节点中没有两个连续的颜色是黑色3:所有根节点至外部节点的路径上都有相同数目的黑色节点.注1:外部节点就是叶节点指向的NULL节点,只不过这里不再指向NULL,而是一个实质性的空节点.注2:红黑树还有另一种规则(路径指针),但是和上面的是一样的意思,所以不列举了.
九台市13650678775: Java中Collection和Collections的区别 - ?
谈和苦黄: 浅谈JAVA集合框架 Java提供了数种持有对象的方式,包括语言内置的Array,还有就是utilities中提供的容器类(container classes),又称群集类(collection classes).集合在java中非常重要,在讨论之前,先来看几个面试中的经典问题. 1 ...