JAVA集合——可维护插入、大小、访问顺序的Map集合

概述

先上一张JAVA集合继承关系图：

使用Map时，用得最多的是HashMap

Map<String, String> hashMap = new HashMap<String, String>();

但是HashMap是无序的，既不保证元素按插入顺序性，也不保证元素按给定的排序方法按大小进行排序。

HashMap无序

HashMap的底层实现是哈希映射，所以表现为Hash的特点，不具有有序性

代码实例

public class Test {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Map<String, String> hashMap = new TreeMap<>();
        hashMap.put("a1", "6");
        hashMap.put("b1", "9");
        hashMap.put("d1", "8");
        hashMap.put("c1", "7");
        Iterator<Map.Entry<String , String >>iterator = hashMap.entrySet().iterator();

        while (iterator.hasNext()){
            Map.Entry<String, String> entry = iterator.next();
            System.out.println("key " + entry.getKey() + " --- value  " + entry.getValue());
        }

    }
}

输出结果

key a1 --- value  6
key b1 --- value  9
key c1 --- value  7
key d1 --- value  8

可以看出HashMap既没有插入顺序性，也不具有大小上的顺序性

有序Map

那么有没有Map能保证有序性呢？答案是有
下面分别从插入顺序有序性和大小顺序分析有序Map

LinkedHashMap按插入顺序保证有序性

LinkedHashMap是继承于HashMap，是基于HashMap和双向链表来实现的，看到双向链表，应该不难理解为何LinkedHashMap能够维护插入顺序了吧

LinkedHashMap按插入顺序进行排序：

public class Test {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Map<String, String> linkedHashMap = new LinkedHashMap<>();
        linkedHashMap.put("a1", "6");
        linkedHashMap.put("b1", "9");
        linkedHashMap.put("d1", "8");
        linkedHashMap.put("c1", "7");
        Iterator<Map.Entry<String , String >>iterator = linkedHashMap.entrySet().iterator();

        while (iterator.hasNext()){
            Map.Entry<String, String> entry = iterator.next();
            System.out.println("key " + entry.getKey() + " --- value  " + entry.getValue());
        }

    }
}

输出结果

key a1 --- value  6
key b1 --- value  9
key d1 --- value  8
key c1 --- value  7

从输出结果可以看出，LinkedHashMap维护了元素的插入顺序

另外：LinkedHashMap还有一个比较强的功能，按访问顺序排序，如果在创建LinkedHashMap的时候将accessOrder设为true，那么LinkedHashMap也有访问顺序，就是说你访问了一个key，这个key就跑到了最后面，如果是访问顺序，那put和get操作已存在的Entry时，都会把Entry移动到双向链表的表尾(其实是先删除再插入)。

TreeMap按插入顺序保证有序性

与HashMap相比，TreeMap是一个能比较元素大小的Map集合，会对传入的key进行了大小排序。其中，可以使用元素的自然顺序，也可以使用集合中自定义的比较器来进行排序；
不同于HashMap的哈希映射，TreeMap底层实现了红黑树的结构，。至于什么是红黑树，这里就不多讲了。

public class Test {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Map<Integer, String> map = new TreeMap<>();
        map.put(6, "6");
        map.put(9, "9");
        map.put(8, "8");
        map.put(7, "7");
        Iterator<Map.Entry<Integer , String >>iterator = map.entrySet().iterator();

        while (iterator.hasNext()){
            Map.Entry<Integer, String> entry = iterator.next();
            System.out.println("key " + entry.getKey() + " --- value  " + entry.getValue());
        }

    }
}

输出结果如下：

key 6 --- value  6
key 7 --- value  7
key 8 --- value  8
key 9 --- value  9

leetcode上有一道题用TreeMap实现可以帮助理解TreeMap:https://leetcode-cn.com/problems/time-based-key-value-store/solution/

总结

HashMap结构更简单，内存小，效率更高
TreeMap可以维护大小顺序
LinkedHashMap则可以维护插入顺序和访问顺序
可以看出，TreeMap默认使用元素的自然顺序
参考文章：
【1】https://www.cnblogs.com/coder-lzh/p/10819627.html
【2】https://www.jianshu.com/p/2dcff3634326