Java 中的 TreeMap 用于存储与 HashMap类非常相似的键值对。
不同之处在于 TreeMap 提供了一种以排序顺序存储键/值对的有效方法。
它是一个基于红黑树的“NavigableMap”实现。

TreeMap 的特性

• 它存储类似于 HashMap 的键值对。
• 它只允许不同的键。重复密钥是不可能的。
• 它不能有 null键，但可以有多个 null值。
• 它按排序顺序（自然顺序）或者通过地图创建时提供的“比较器”存储键。
• 它为 containsKey、get、put和 remove操作提供有保证的 log(n) 时间成本。
• 它不是同步的。

使用Collections.synchronizedSortedMap(new TreeMap())在并发环境中工作。

• iterator方法返回的迭代器是快速失败的。

TreeMap的构造函数

• TreeMap()：使用其键的自然顺序创建一个新的空树图。
• TreeMap(Comparator c)：创建一个新的空树图，根据给定的比较器排序。
• TreeMap(Map map)：创建一个包含与给定映射相同映射的新树映射，根据其键的自然顺序排序。
• TreeMap(SortedMap map)：创建一个新的树图，其中包含与指定的排序图相同的映射并使用相同的顺序。

TreeMap 的层次结构

TreeMap 类在 Java 中声明如下。
它扩展了 AbstractMap 类并实现了 NavigableMap 接口。
这里“K”是键的类型，“V”是映射到键的值的类型。

public class TreeMap<K,V>
    extends AbstractMap<K,V>
    implements NavigableMap<K,V>, Cloneable, java.io.Serializable
{
	//implementation
}

TreeMap 的方法

• void clear()：它从地图中删除所有键值对。
• void size()：它返回此映射中存在的键值对的数量。
• void isEmpty()：如果此映射不包含键值映射，则返回 true..
• boolean containsKey(Object key)：如果映射中存在指定的键，则返回“true”。
• boolean containsValue(Object key)：如果指定值映射到映射中的至少一个键，则返回“true”。
• Object get(Object key)：它检索由指定的“key”映射的“value”，如果此映射不包含该键的映射，则为 null。
• Object remove(Object key)：它从映射中删除指定键的键值对（如果存在）。
• Comparator Comparator()：它返回用于对该映射中的键进行排序的比较器，如果该映射使用其键的自然顺序，则返回 null。
• Object firstKey()：它返回当前在树图中的第一个（最少）键。
• Object lastKey()：它返回当前在树图中的最后一个（最大）键。
• 对象天花板键（对象键）：它返回大于或者等于给定键的最小键，如果没有这样的键，则返回 null。
• Object HigherKey(Object key)：返回严格大于指定键的最小键。
• NavigableMap 降序映射()：它返回此映射中包含的映射的逆序视图。

Java TreeMap 示例

自然排序的 TreeMap 示例

import java.util.Iterator;
import java.util.TreeMap;
public class LinkedHashMapExample 
{
    public static void main(String[] args) 
    {
        // 默认自然排序
        TreeMap<Integer, String> pairs = new TreeMap<>();

        pairs.put(2,  "B");
        pairs.put(1,  "A");
        pairs.put(3,  "C");

        String value = pairs.get(3);    //get method

        System.out.println(value);

        value = pairs.getOrDefault(5, "oops");  //getOrDefault method

        System.out.println(value);

        // TreeMap迭代
        Iterator<Integer> iterator =  pairs.keySet().iterator();

        while(iterator.hasNext()) {
            Integer key = iterator.next();
            System.out.println("Key: " + key + ", Value: " + pairs.get(key));
        }

        // 从 TreeMap中删除元素
        pairs.remove(3);
        System.out.println(pairs);

        System.out.println(pairs.containsKey(1));    //containsKey method   

        System.out.println(pairs.containsValue("B"));    //containsValue method   
        System.out.println(pairs.ceilingKey(2));
    }
}

输出:

C
oops
Key: 1, Value: A
Key: 2, Value: B
Key: 3, Value: C
{1=A, 2=B}
true
true
2

使用比较器自定义排序的 TreeMap 示例

import java.util.Iterator;
import java.util.TreeMap;
public class LinkedHashMapExample 
{
    public static void main(String[] args) 
    {
    	// 逆序排序
        TreeMap<Integer, String> pairs = new TreeMap<>(Collections.reverseOrder());

        pairs.put(2,  "B" );
        pairs.put(1,  "A");
        pairs.put(3,  "C");

        System.out.println(pairs);
    }
}

输出:

{3=C, 2=B, 1=A}