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HashMap 源码分析-新增

TreeMap 整体架构

TreeMap 底层的数据结构也是红黑树，和 HashMap 的红黑树结构一样。

但是TreeMap 利用了红黑树左节点小、右节点大的性质，根据 key 进行了排序，使每个元素能够插入大小适当的位置，红黑树中维护了 key 的大小关系，适用于 key 需要排序的场景。

containsKey、get、put、remove 等方法的时间复杂度都是 log(n)。

属性

TreeMap 常见的属性有：

private final Comparator<? super K> comparator; 比较器，如果外部有传进来 Comparator 比较器则优先用外部的，如果外部比较器为空，则使用 key 自己实现的 Comparable-compareTo() 方法

private transient Entry<K,V> root; 红黑树的根节点

private transient int size = 0; 红黑树的已有元素大小

private transient int modCount = 0; 树结构变化的版本号，用于迭代过程中的快速失败场景

static final class Entry<K,V> implements Map.Entry<K,V> {} 红黑树的节点

新增节点

TreeMap 新增节点的步骤如下：

判断红黑树的节点是否为空，为空的话，新增的节点直接作为根节点
根据红黑树左小右大的特性，进行判断，找到应该新增节点的父节点
在父节点的左边或右边插入新增节点

源代码：

    public V put(K key, V value) {
        Entry<K,V> t = root;
        if (t == null) {
            compare(key, key); // type (and possibly null) check

            root = new Entry<>(key, value, null);
            size = 1;
            modCount++;
            return null;
        }
        int cmp;
        Entry<K,V> parent;
        // split comparator and comparable paths
        Comparator<? super K> cpr = comparator;
        if (cpr != null) {
            do {
                parent = t;
                cmp = cpr.compare(key, t.key);
                if (cmp < 0)
                    t = t.left;
                else if (cmp > 0)
                    t = t.right;
                else
                    return t.setValue(value);
            } while (t != null);
        }
        else {
            if (key == null)
                throw new NullPointerException();
            @SuppressWarnings("unchecked")
                Comparable<? super K> k = (Comparable<? super K>) key;
            do {
                parent = t;
                cmp = k.compareTo(t.key);
                if (cmp < 0)
                    t = t.left;
                else if (cmp > 0)
                    t = t.right;
                else
                    return t.setValue(value);
            } while (t != null);
        }
        Entry<K,V> e = new Entry<>(key, value, parent);
        if (cmp < 0)
            parent.left = e;
        else
            parent.right = e;
        fixAfterInsertion(e);
        size++;
        modCount++;
        return null;
    }

Entry<K,V> t = root; if (t == null) { //红黑树根节点为空，直接新建

compare(key, key); compare 方法限制了 key 不能为 null

if (cpr != null) { do{} while() 自旋找到 key 应该新增的位置，就是应该挂载那个节点的头上

parent = t;一次循环结束时，parent 就是上次比过的对象

cmp = cpr.compare(key, t.key);通过 compare 来比较 key 的大小

if (cmp < 0) t = t.left;key 小于 t，把 t 左边的值赋给 t，因为红黑树左边的值比较小，循环再比

else if (cmp > 0) t = t.right; key 大于 t，把 t 右边的值赋予 t，因为红黑树右边的值比较大，循环再比

return t.setValue(value); 如果相等的话，直接覆盖原值

if (cmp < 0) parent.left = e;cmp 代表最后一次对比的大小，小于 0 ，代表 e 在上一节点的左边

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属性

新增节点