Карта дерева Java

В этом руководстве мы узнаем о классе Java TreeMap и его операциях с помощью примеров.

TreeMap Класс платформы коллекций Java обеспечивает реализацию древовидной структуры данных.

Он реализует интерфейс NavigableMap.

<час>

Создание TreeMap

Чтобы создать TreeMap , мы должны импортировать java.util.TreeMap пакет первый. Как только мы импортируем пакет, вот как мы можем создать TreeMap на Java.

TreeMap<Key, Value> numbers = new TreeMap<>();

В приведенном выше коде мы создали TreeMap названные числа без всяких аргументов. В этом случае элементы в TreeMap сортируются естественным образом (по возрастанию).

Однако мы можем настроить сортировку элементов с помощью Comparator интерфейс. Мы узнаем об этом позже в этом руководстве.

Здесь

Ключ - уникальный идентификатор, используемый для связывания каждого элемента (значения) на карте
Значение - элементы, связанные ключами на карте

<час>

Методы TreeMap

TreeMap класс предоставляет различные методы, которые позволяют нам выполнять операции на карте.

<час>

Вставить элементы в TreeMap

put() - вставляет указанное сопоставление ключа/значения (запись) в карту
putAll() - вставляет все записи из указанной карты в эту карту
putIfAbsent() - вставляет указанное сопоставление ключа/значения в карту, если указанный ключ отсутствует в карте

Например,

import java.util.TreeMap;

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // Creating TreeMap of even numbers
        TreeMap<String, Integer> evenNumbers = new TreeMap<>();

        // Using put()
        evenNumbers.put("Two", 2);
        evenNumbers.put("Four", 4);

        // Using putIfAbsent()
        evenNumbers.putIfAbsent("Six", 6);
        System.out.println("TreeMap of even numbers: " + evenNumbers);

        //Creating TreeMap of numbers
        TreeMap<String, Integer> numbers = new TreeMap<>();
        numbers.put("One", 1);

        // Using putAll()
        numbers.putAll(evenNumbers);
        System.out.println("TreeMap of numbers: " + numbers);
    }
}

Вывод

TreeMap of even numbers: {Four=4, Six=6, Two=2}
TreeMap of numbers: {Four=4, One=1, Six=6, Two=2}

<час>

Доступ к элементам TreeMap

<сильный>1. Использование entrySet(), keySet() и values()

entrySet() - возвращает набор всех сопоставлений ключей/значений (записей) карты дерева
keySet() - возвращает набор всех ключей карты дерева
values() - возвращает набор всех карт карты дерева

Например,

import java.util.TreeMap;

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        TreeMap<String, Integer> numbers = new TreeMap<>();

        numbers.put("One", 1);
        numbers.put("Two", 2);
        numbers.put("Three", 3);
        System.out.println("TreeMap: " + numbers);

        // Using entrySet()
        System.out.println("Key/Value mappings: " + numbers.entrySet());

        // Using keySet()
        System.out.println("Keys: " + numbers.keySet());

        // Using values()
        System.out.println("Values: " + numbers.values());
    }
}

Вывод

TreeMap: {One=1, Three=3, Two=2}
Key/Value mappings: [One=1, Three=3, Two=2]
Keys: [One, Three, Two]
Values: [1, 3, 2]

<сильный>2. Использование get() и getOrDefault()

get() - Возвращает значение, связанное с указанным ключом. Возвращает null, если ключ не найден.
getOrDefault() - Возвращает значение, связанное с указанным ключом. Возвращает указанное значение по умолчанию, если ключ не найден.

Например,

import java.util.TreeMap;

class Main {
    public static void main(String[] args) {

        TreeMap<String, Integer> numbers = new TreeMap<>();
        numbers.put("One", 1);
        numbers.put("Two", 2);
        numbers.put("Three", 3);
        System.out.println("TreeMap: " + numbers);

        // Using get()
        int value1 = numbers.get("Three");
        System.out.println("Using get(): " + value1);

        // Using getOrDefault()
        int value2 = numbers.getOrDefault("Five", 5);
        System.out.println("Using getOrDefault(): " + value2);
    }
}

Вывод

TreeMap: {One=1, Three=3, Two=2}
Using get(): 3
Using getOrDefault(): 5

Здесь getOrDefault() метод не находит ключ пять . Следовательно, он возвращает указанное значение по умолчанию 5. .

<час>

Удалить элементы TeeMap

remove(key) - возвращает и удаляет запись, связанную с указанным ключом, из TreeMap
remove(key, value) - удаляет запись с карты, только если указанный ключ связан с указанным значением и возвращает логическое значение

Например,

import java.util.TreeMap;

class Main {
    public static void main(String[] args) {

        TreeMap<String, Integer> numbers = new TreeMap<>();
        numbers.put("One", 1);
        numbers.put("Two", 2);
        numbers.put("Three", 3);
        System.out.println("TreeMap: " + numbers);

        // remove method with single parameter
        int value = numbers.remove("Two");
        System.out.println("Removed value: " + value);

        // remove method with two parameters
        boolean result = numbers.remove("Three", 3);
        System.out.println("Is the entry {Three=3} removed? " + result);

        System.out.println("Updated TreeMap: " + numbers);
    }
}

Вывод

TreeMap: {One=1, Three=3, Two=2}
Removed value = 2
Is the entry {Three=3} removed? True
Updated TreeMap: {One=1}

<час>

Заменить элементы TreeMap

replace(key, value) - заменяет значение, отображаемое указанным ключом с новым значением
replace(key, old, new) - заменяет старое значение новым значением, только если старое значение уже связано с указанным ключом
replaceAll(function) - заменяет каждое значение карты результатом указанной функции

Например,

import java.util.TreeMap;

class Main {
    public static void main(String[] args) {

        TreeMap<String, Integer> numbers = new TreeMap<>();
        numbers.put("First", 1);
        numbers.put("Second", 2);
        numbers.put("Third", 3);
        System.out.println("Original TreeMap: " + numbers);

        // Using replace()
        numbers.replace("Second", 22);
        numbers.replace("Third", 3, 33);
        System.out.println("TreeMap using replace: " + numbers);

        // Using replaceAll()
        numbers.replaceAll((key, oldValue) -> oldValue + 2);
        System.out.println("TreeMap using replaceAll: " + numbers);
    }
}

Вывод

Original TreeMap: {First=1, Second=2, Third=3}
TreeMap using replace(): {First=1, Second=22, Third=33}
TreeMap using replaceAll(): {First=3, Second=24, Third=35}

В приведенной выше программе обратите внимание на оператор

numbers.replaceAll((key, oldValue) -> oldValue + 2);

Здесь мы передали лямбда-выражение в качестве аргумента.

replaceAll() метод получает доступ ко всем записям карты. Затем он заменяет все элементы новыми значениями (возвращенными из лямбда-выражения).

<час>

Поскольку TreeMap класс реализует NavigableMap , он предоставляет различные методы для навигации по элементам карты дерева.

1. Первый и последний методы

firstKey() - возвращает первый ключ карты
firstEntry() - возвращает сопоставление ключ/значение первого ключа карты
lastKey() - возвращает последний ключ карты
lastEntry() - возвращает сопоставление ключ/значение последнего ключа карты

Например,

import java.util.TreeMap;

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        TreeMap<String, Integer> numbers = new TreeMap<>();
        numbers.put("First", 1);
        numbers.put("Second", 2);
        numbers.put("Third", 3);
        System.out.println("TreeMap: " + numbers);

        // Using the firstKey() method
        String firstKey = numbers.firstKey();
        System.out.println("First Key: " + firstKey);

        // Using the lastKey() method
        String lastKey = numbers.lastKey();
        System.out.println("Last Key: " + lastKey);

        // Using firstEntry() method
        System.out.println("First Entry: " + numbers.firstEntry());


        // Using the lastEntry() method
        System.out.println("Last Entry: " + numbers.lastEntry());
    }
}

Вывод

TreeMap: {First=1, Second=2, Third=3}
First Key: First
Last Key: Third
First Entry: First=1
Last Entry: Third=3

<час>

2. Потолок, пол, верхний и нижний методы

более высокий ключ() - Возвращает наименьший ключ среди тех ключей, которые больше указанного ключа.
вышеВход() - Возвращает запись, связанную с ключом, который является наименьшим среди всех ключей, превышающих указанный ключ.
нижний ключ() - Возвращает наибольший ключ среди всех тех ключей, которые меньше указанного ключа.
нижняя запись() - Возвращает запись, связанную с ключом, который является наибольшим среди всех тех ключей, которые меньше указанного ключа.
потолочный ключ() - Возвращает наименьший ключ среди тех ключей, которые больше указанного ключа. Если ключ, переданный в качестве аргумента, присутствует в карте, он возвращает этот ключ.
потолокEntry() - Возвращает запись, связанную с наименьшим ключом среди тех ключей, которые больше указанного ключа. Если запись, связанная с ключом, переданным аргументом, присутствует в карте, она возвращает запись, связанную с этим ключом.
floorKey() - Возвращает наибольший ключ среди тех ключей, которые меньше указанного ключа. Если ключ, переданный в качестве аргумента, присутствует, он возвращает этот ключ.
этажЭнтри() - Возвращает запись, связанную с ключом, который является наибольшим среди тех ключей, которые меньше указанного ключа. Если ключ, переданный в качестве аргумента, присутствует, он возвращает этот ключ.

Например,

import java.util.TreeMap;

class Main {
    public static void main(String[] args) {

        TreeMap<String, Integer> numbers = new TreeMap<>();
        numbers.put("First", 1);
        numbers.put("Second", 5);
        numbers.put("Third", 4);
        numbers.put("Fourth", 6);
        System.out.println("TreeMap: " + numbers);

        // Using higher()
        System.out.println("Using higherKey(): " + numbers.higherKey("Fourth"));
        System.out.println("Using higherEntry(): " + numbers.higherEntry("Fourth"));

        // Using lower()
        System.out.println("\nUsing lowerKey(): " + numbers.lowerKey("Fourth"));
        System.out.println("Using lowerEntry(): " + numbers.lowerEntry("Fourth"));

        // Using ceiling()
        System.out.println("\nUsing ceilingKey(): " + numbers.ceilingKey("Fourth"));
        System.out.println("Using ceilingEntry(): " + numbers.ceilingEntry("Fourth"));

        // Using floor()
        System.out.println("\nUsing floorKey(): " + numbers.floorKey("Fourth"));
        System.out.println("Using floorEntry(): " + numbers.floorEntry("Fourth"));


    }
}

Вывод

TreeMap: {First=1, Fourth=6, Second=5, Third=4}
Using higherKey(): Second
Using higherEntry(): Second=5

Using lowerKey(): First
Using lowerEntry(): First=1

Using ceilingKey(): Fourth
Using ceilingEntry(): Fourth=6

Using floorkey(): Fourth
Using floorEntry(): Fourth=6

<час>

3. Методы pollFirstEntry() и pollLastEntry()

pollFirstEntry() - возвращает и удаляет запись, связанную с первым ключом карты
pollLastEntry() - возвращает и удаляет запись, связанную с последним ключом карты

Например,

import java.util.TreeMap;

class Main {
    public static void main(String[] args) {

        TreeMap<String, Integer> numbers = new TreeMap<>();
        numbers.put("First", 1);
        numbers.put("Second", 2);
        numbers.put("Third", 3);
        System.out.println("TreeMap: " + numbers);

        //Using the pollFirstEntry() method
        System.out.println("Using pollFirstEntry(): " + numbers.pollFirstEntry());

        // Using the pollLastEntry() method
        System.out.println("Using pollLastEntry(): " + numbers.pollLastEntry());

        System.out.println("Updated TreeMap: " + numbers);

    }
}

Вывод

TreeMap: {First=1, Second=2, Third=3}
Using pollFirstEntry(): First=1
Using pollLastEntry(): Third=3
Updated TreeMap: {Second=2}

<час>

4. Методы headMap(), tailMap() и subMap()

headMap(ключ, логическое значение)

headMap() метод возвращает все пары ключ/значение карты дерева до указанного key (который передается в качестве аргумента).

логическое значение параметр является необязательным. Его значение по умолчанию — false. .

Если true передается как booleanValue , метод также включает пару ключ/значение key который передается в качестве аргумента.

Например,

import java.util.TreeMap;

class Main {
    public static void main(String[] args) {

        TreeMap<String, Integer> numbers = new TreeMap<>();
        numbers.put("First", 1);
        numbers.put("Second", 2);
        numbers.put("Third", 3);
        numbers.put("Fourth", 4);
        System.out.println("TreeMap: " + numbers);

        System.out.println("\nUsing headMap() Method:");
        // Using headMap() with default booleanValue
        System.out.println("Without boolean value: " + numbers.headMap("Fourth"));

        // Using headMap() with specified booleanValue
        System.out.println("With boolean value: " + numbers.headMap("Fourth", true));

    }
}

Вывод

TreeMap: {First=1, Fourth=4, Second=2, Third=3}

Using headMap() Method: 
Without boolean value: {First=1}
With boolean value: {First=1, Fourth=4}

tailMap(ключ, логическое значение)

tailMap() метод возвращает все пары ключ/значение карты дерева, начиная с указанного key (который передается в качестве аргумента).

логическое значение является необязательным параметром. Его значение по умолчанию — true. .

Если false передается как booleanValue , метод не включает пару ключ/значение указанного key .

Например,

import java.util.TreeMap;

class Main {
    public static void main(String[] args) {

        TreeMap<String, Integer> numbers = new TreeMap<>();
        numbers.put("First", 1);
        numbers.put("Second", 2);
        numbers.put("Third", 3);
        numbers.put("Fourth", 4);
        System.out.println("TreeMap: " + numbers);

        System.out.println("\nUsing tailMap() Method:");
        // Using tailMap() with default booleanValue
        System.out.println("Without boolean value: " + numbers.tailMap("Second"));

        // Using tailMap() with specified booleanValue
        System.out.println("With boolean value: " + numbers.tailMap("Second", false));

    }
}

Вывод

TreeMap: {First=1, Fourth=4, Second=2, Third=3}

Using tailMap() Method:
Without boolean value: {Second=2, Third=3}
With boolean value: {Third=3}

подкарта(k1, bV1, k2, bV2)

subMap() метод возвращает все записи, связанные с ключами между k1 и k2 включая запись k1 .

bV1 и bV2 необязательные логические параметры. Значение по умолчанию bV1 это true и значение по умолчанию bV2 это false .

Если false передается как bV1 , метод возвращает все записи, связанные с ключами между k1 и k2 без включения записи k1 .

Если true передается как bV2 , метод возвращает все записи, связанные с ключами между k1 и k2 включая запись k2 .

Например,

import java.util.TreeMap;

class Main {
    public static void main(String[] args) {

        TreeMap<String, Integer> numbers = new TreeMap<>();
        numbers.put("First", 1);
        numbers.put("Second", 2);
        numbers.put("Third", 3);
        numbers.put("Fourth", 4);
        System.out.println("TreeMap: " + numbers);

        System.out.println("\nUsing subMap() Method:");
        // Using subMap() with default booleanValue
        System.out.println("Without boolean value: " + numbers.subMap("Fourth", "Third"));

        // Using subMap() with specified booleanValue
        System.out.println("With boolean value: " + numbers.subMap("Fourth", false, "Third", true));

    }
}

Вывод

TreeMap: {First=1, Fourth=2, Second=2, Third=3}

Using subMap() Method:
Without boolean value: {Fourth=4, Second=2}
With boolean value: {Second=2, Third=3}

<час>

Другие методы TreeMap

Метод	Описание
`clone()`	Создает копию `TreeMap`
`containsKey()`	Ищет `TreeMap` для указанного ключа и возвращает логический результат
`containsValue()`	Ищет `TreeMap` для указанного значения и возвращает логический результат
`size()`	Возвращает размер `TreeMap`
`clear()`	Удаляет все записи из `TreeMap`

<час>

Компаратор TreeMap

Во всех приведенных выше примерах элементы карты дерева сортируются естественным образом (в порядке возрастания). Однако мы также можем настроить порядок ключей.

Для этого нам нужно создать собственный класс компаратора на основе того, какие ключи в древовидной карте сортируются. Например,

import java.util.TreeMap;
import java.util.Comparator;

class Main {
    public static void main(String[] args) {

        // Creating a treemap with a customized comparator
        TreeMap<String, Integer> numbers = new TreeMap<>(new CustomComparator());

        numbers.put("First", 1);
        numbers.put("Second", 2);
        numbers.put("Third", 3);
        numbers.put("Fourth", 4);
        System.out.println("TreeMap: " + numbers);
    }

    // Creating a comparator class
    public static class CustomComparator implements Comparator<String> {

        @Override
        public int compare(String number1, String number2) {
            int value =  number1.compareTo(number2);

            // elements are sorted in reverse order
            if (value > 0) {
                return -1;
            }
            else if (value < 0) {
                return 1;
            }
            else {
                return 0;
            }
        }
    }
}

Вывод

TreeMap: {Third=3, Second=2, Fourth=4, First=1}

В приведенном выше примере мы создали карту дерева, передав CustomComparator. класс в качестве аргумента.

Пользовательский компаратор класс реализует Comparator интерфейс.

Затем мы переопределяем compare() метод для сортировки элементов в обратном порядке.

Чтобы узнать больше, посетите Java Comparator (официальная документация по Java).

Интерфейс Java NavigableMap Интерфейс Java ConcurrentMap

java

Карта дерева Java

Карта дерева Java

Создание TreeMap

Методы TreeMap

Вставить элементы в TreeMap

Доступ к элементам TreeMap

Удалить элементы TeeMap

Заменить элементы TreeMap

Способы навигации

1. Первый и последний методы

2. Потолок, пол, верхний и нижний методы

3. Методы pollFirstEntry() и pollLastEntry()

4. Методы headMap(), tailMap() и subMap()

Другие методы TreeMap

Компаратор TreeMap