TreeMap源码解读，初识红黑树

一：红黑树简介

1、红黑树是一种特殊的二叉查找树。红黑树的每个结点上都有存储位表示结点的颜色，可以是红
(Red)或黑(Black)。

2、红黑树的每个结点是黑色或者红色。当是不管怎么样他的根结点是黑色。每个叶子结点（叶子结点
代表终结、结尾的节点）也是黑色 [注意：这里叶子结点，是指为空(NIL或NULL)的叶子结点！

3、如果一个结点是红色的，则它的子结点必须是黑色的。

4、每个结点到叶子结点NIL所经过的黑色结点的个数一样的。[确保没有一条路径会比其他路径长出俩
倍，所以红黑树是相对接近平衡的二叉树的！

5、红黑树的基本操作是添加、删除。在对红黑树进行添加或删除之后，都会用到旋转方法。为什么
呢？道理很简单，添加或删除红黑树中的结点之后，红黑树的结构就发生了变化，可能不满足上面
三条性质，也就不再是一颗红黑树了，而是一颗普通的树。而通过旋转和变色，可以使这颗树重新
成为红黑树。简单点说，旋转和变色的目的是让树保持红黑树的特性。

二：TreeMap简介

1、TreeMap 是一个有序的 key-value 集合，它是通过红黑树实现的。
2、TreeMap基于红黑树（Red-Black tree）实现。该映射根据其键的自然顺序进行排序，或者根据创建映射时提供的 Comparator 进行排序，具体取决于使用的构造方法。
3、TreeMap是线程非同步的。

TreeMap<String,Integer> treeMap = new TreeMap<>(new Comparator<String>() {
            @Override
            public int compare(String o1, String o2) {
                return o1.length() - o2.length();
            }
        });

        treeMap.put("maliu",18);
        treeMap.put("zhangsan",25);
        treeMap.put("lisi",20);
        treeMap.put("wangwu",30);
        treeMap.put("zhaoliu",20);
        treeMap.put("sunqi",30);

显示结果：

可以看到确实是按照key的长度由小到大进行排序

TreeMap的 put 方法

   public V put(K key, V value) {
        Entry<K,V> t = root;
        if (t == null) {
            compare(key, key); // type (and possibly null) check

            root = new Entry<>(key, value, null);
            size = 1;
            modCount++;
            return null;
        }
        int cmp;
        Entry<K,V> parent;
        // split comparator and comparable paths
        Comparator<? super K> cpr = comparator;
        if (cpr != null) {
            do {
                parent = t;
                cmp = cpr.compare(key, t.key);
                if (cmp < 0)
                    t = t.left;
                else if (cmp > 0)
                    t = t.right;
                else
                    return t.setValue(value);
            } while (t != null);
        }
        else {
            if (key == null)
                throw new NullPointerException();
            @SuppressWarnings("unchecked")
                Comparable<? super K> k = (Comparable<? super K>) key;
            do {
                parent = t;
                cmp = k.compareTo(t.key);
                if (cmp < 0)
                    t = t.left;
                else if (cmp > 0)
                    t = t.right;
                else
                    return t.setValue(value);
            } while (t != null);
        }
        Entry<K,V> e = new Entry<>(key, value, parent);
        if (cmp < 0)
            parent.left = e;
        else
            parent.right = e;

         //进行红黑树的一些标识吧。。。这一块还不是很清楚
        fixAfterInsertion(e);
        size++;
        modCount++;
        return null;
    }

1、添加第一个元素

2、添加第二个元素

这个时候就要开始启用比较器进行比较排序了


所以如果在TreeMap中不传入比较器时显示的是这样的：

其实他就是默认按照 String 类中的比交较器进行对比的

比如说要加入 zhangsan
进行后的结果就是：

然后就这样的流程依次的走下去：
最终会得到一个这样的红黑树。水平有限，红黑树的标识这里就先不研究了，以后弄懂之后再写

然后对其进行中序遍历即可得到输出的结果

看到这里也许细心的同学已经发现了，sunqi 怎么不见了，我们往下再看

sunqi 和 maliu 的长度都为 5 ，经过比较器后结果为 0



但是它的 value 确是替换了