掌握Java TreeMap：高效有序映射的使用指南（Java TreeMap使用教程）

什么是TreeMap？

TreeMap 是 Java 集合框架（Java集合框架）的一部分，实现了 NavigableMap 接口，底层使用红黑树数据结构。它的主要特点包括：

• 键（Key）不能为 null（除非使用自定义比较器）；
• 所有键会按照自然顺序（natural ordering）或指定的比较器（Comparator）自动排序；
• 插入、删除、查找操作的时间复杂度均为 O(log n)；
• 非线程安全，多线程环境下需外部同步。

TreeMap的基本使用

下面是一个简单的 TreeMap 示例，展示如何创建、添加元素并遍历：

import java.util.TreeMap;public class TreeMapExample {    public static void main(String[] args) {        // 创建一个TreeMap        TreeMap<String, Integer> treeMap = new TreeMap<>();                // 添加键值对        treeMap.put("banana", 3);        treeMap.put("apple", 5);        treeMap.put("orange", 2);                // 自动按键的自然顺序（字典序）排序        System.out.println(treeMap);        // 输出: {apple=5, banana=3, orange=2}                // 遍历TreeMap        for (String key : treeMap.keySet()) {            System.out.println(key + " => " + treeMap.get(key));        }    }}

自定义排序：使用Comparator

默认情况下，TreeMap 使用键的自然顺序排序。但你也可以通过传入 Comparator 来实现自定义排序逻辑。例如，按字符串长度排序：

import java.util.Comparator;import java.util.TreeMap;public class TreeMapCustomSort {    public static void main(String[] args) {        // 按字符串长度升序排序        TreeMap<String, Integer> treeMap = new TreeMap<>(            Comparator.comparing(String::length)        );                treeMap.put("cat", 1);        treeMap.put("elephant", 2);        treeMap.put("dog", 3);                System.out.println(treeMap);        // 输出: {cat=1, dog=3, elephant=2}    }}

TreeMap的常用方法

TreeMap 提供了许多实用的方法，特别适合范围查询和导航操作：

• firstKey() / lastKey()：获取最小/最大键；
• higherKey(K key) / lowerKey(K key)：获取比指定键大/小的最近键；
• subMap(K from, K to)：获取指定范围的子映射；
• tailMap(K from)：获取从指定键开始到末尾的映射。

TreeMap<Integer, String> map = new TreeMap<>();map.put(10, "Ten");map.put(5, "Five");map.put(20, "Twenty");System.out.println("First key: " + map.firstKey());     // 5System.out.println("Last key: " + map.lastKey());      // 20System.out.println("Higher than 10: " + map.higherKey(10)); // 20System.out.println("Submap from 5 to 20: " + map.subMap(5, 20)); // {5=Five, 10=Ten}

TreeMap vs HashMap vs LinkedHashMap

总结

通过本教程，你应该已经掌握了 Java TreeMap使用教程 的核心内容。TreeMap 不仅能自动对键排序，还支持高效的范围查询操作，非常适合需要有序映射的场景。记住，TreeMap 基于 红黑树 实现，这是它高效排序能力的来源。

无论你是初学者还是有经验的开发者，理解 Java集合框架 中的 TreeMap 都将大大提升你在处理有序数据时的效率。希望这篇教程能帮助你轻松上手 TreeMap！

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