Java中HashMap和TreeMap

Java中HashMap和TreeMap

**HashMap 非线程安全 TreeMap 非线程安全 **

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）。

线程安全

关于线程以及线程安全的相关知识有待笔者继续学习，敬请关注。

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

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
HashMap的简单使用代码如下

package cn.my.collection;
/**
 * 自定义hashmap
 * @author chenye
 *
 */
public class MyHashMap {

	Node2[] table;
	int size;
	
	public MyHashMap() {
		table = new Node2[16];
	}
	public void put(Object key,Object value) {
		Node2 newNode=new Node2();
		newNode.hash=myHash(key.hashCode(),table.length);
		newNode.key=key;
		newNode.value=value;
		newNode.next=null;
		
		
		
	}
	public static void main(String[] args) {
		MyHashMap m=new MyHashMap();
		m.put(10, "aa");
		m.put(20, "ab");
		m.put(30, "ac");
		m.put(40, "ad");
		
	}
	
	public int myHash(int v,int length ) {
		System.out.println("hash in maHash"+(v&(length-1)));//直接位运算，效率高
		System.out.println("hash in maHash"+(v%(length-1)));//取模运算，效率低
		return v&(length-1);
	}
}

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。

public class Exp2 {    
    public static void main(String[] args){
        HashMap h2=new HashMap();        
        for (int i=0;i<10;i++)
            h2.put(new Element(i), new Figureout());
        System.out.println("h2:");
        System.out.println("Get the result for Element:");
        Element test=new Element(5);        
        if (h2.containsKey(test))
            System.out.println((Figureout)h2.get(test));        
        else
            System.out.println("Not found");
    }
}
class Element{    
        int number;    
        public Element(int n){
            number=n;
        }
}
class Figureout{
    Random r=new Random();    
    boolean possible=r.nextDouble()>0.5;    
    public String toString(){        
        if (possible)            
            return "OK!";        
        else
             return "Impossible!";
    }
}

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

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)。

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。

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。

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：***

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"。

对于哈希表的和散列表的相关理解可以参照数据结构。