HashMap 中的 TreeNode：揭示 Java 中树化存储的秘密

2023-11-02 14:25:58

深入探究 TreeNode：释放 HashMap 的优化潜力

TreeNode 的简介

想象一下一个高性能的引擎，它可以在茫茫数据中迅速找到你所寻找的内容。在 Java 的世界中，HashMap 就是这样一个引擎，它通过快速查找和插入操作，让开发者可以高效地管理数据。为了进一步提升 HashMap 的性能，Java 8 引入了树化存储的概念，将 HashMap 转换为一棵平衡的红黑树。而在这个平衡之树中，TreeNode 就是构成树叶的关键节点。

TreeNode 的角色

TreeNode 继承了 HashMap 中的条目类和树中节点类的特性，它既是数据存储的容器，也是树结构中的重要组成部分。每个 TreeNode 包含一个键值对，以及指向其左子节点和右子节点的指针。这些指针构成了红黑树特有的结构，让查找和插入操作可以在 O(log n) 的时间复杂度下完成。

优化 HashMap 的秘密武器

树化存储之所以能够优化 HashMap 的性能，TreeNode 功不可没。红黑树的特性保证了树的高度始终保持平衡，即使在大量数据插入的情况下也是如此。这极大地减少了查找和插入操作的时间开销，让 HashMap 即使面对海量数据也能保持高效运行。

如何访问 TreeNode

为了访问 TreeNode，开发者需要将 HashMap 转换为 LinkedHashMap。通过遍历 HashMap 的条目并将其转换为 TreeNode，开发者可以提取出构成树结构的各个节点。

代码示例

Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
map.put("Java", 1);
map.put("Python", 2);

// 将 HashMap 转换为 LinkedHashMap
LinkedHashMap<String, Integer> linkedHashMap = new LinkedHashMap<>(map);

// 提取 TreeNode
List<Class<?>> treeNodeClasses = linkedHashMap.entrySet()
        .stream()
        .map(Map.Entry::getClass)
        .distinct()
        .collect(Collectors.toList());

System.out.println(treeNodeClasses);