Java哈希表和有序表如何實現

哈希表（HashMap）

hash查詢的時間複雜度是O(1)

以值傳遞

Character，Short,Integer,Long，Float，Double，String，Boolean，在java當中哈希表內部以值的形式傳遞，而不是一地址的形式傳遞。

例如：

HashMap<Integer, String> intMap = new HashMap<>();
intMap.put(1234567, "111");
Integer a = 1234567;
Integer b = 1234567;
System.out.println("a==b = " + (a == b));
System.out.println("a.equals(b) = " + a.equals(b));
System.out.println("intMap.get(a) = " + intMap.get(a));
System.out.println("intMap.get(b) = " + intMap.get(b));

// 輸出結果
// a==b = false
// a.equals(b) = true
/ / intMap.get(a) = 111
// intMap.get(b) = 111

由上邊的案例中 a!= b,但是 intMap.get(a) == intMap.get(b).我們可以看出，在我們從hashmap裡面查詢或操作某些值的話，是以值的形式去傳遞和匹配的，而不是以記憶體位址的形式去匹配。

按址傳遞

如果是非原生的類型的話，以記憶體位址的形式傳遞。例如：

public static class Node {
    private int value;
    public Node(int value) {
        this.value = value;
    }
}
HashMap<Node, String> map = new HashMap<>();
Node node1 = new Node(1);
Node node2 = new Node(1);
map.put(node1, "ziop");
System.out.println("map.containsKey(node1) = " + map.containsKey(node1));
System.out.println("map.containsKey(node2) = " + map.containsKey(node2));

//輸出結果
//map.containsKey(node1) = true
//map.containsKey(node2) = false

#記憶體大小比較

基礎型，一筆記錄的記憶體大小是Key的大小加上Value的大小。

非基礎類型， 一筆記錄的記憶體大小是兩個位址的大小， 一個位址8位元組，key和value 共16位元組

如果是基礎型別和非基礎型別的混合類型的話，就是各自按照各自的方式計算

有序表（TreeMap）

• #有序表會根據key的大小進行升序排列，我們可以用他來做hashmap中的所有操作，並且擴展出了，查找第一個key或最後一個key的操作，也擴展出了查找小於某個區間的最大值和大於某個區間的最小值

• 所有運算時間複雜度都是O(logn)等級。

• 但是如果key是非基礎類型的話，並不能直接排序，需要該類型實作了排序接口，有可排序功能。或是在new treeMap的時候傳入比較方法

存放基礎類型運算

TreeMap<Integer, String> treeMap = new TreeMap<>();
treeMap.put(3,"我是3 ");
treeMap.put(0,"我是3 ");
treeMap.put(7,"我是3 ");
treeMap.put(2,"我是3 ");
treeMap.put(5,"我是3 ");
treeMap.put(9,"我是3 ");
treeMap.put(1,"我是3 ");
System.out.println("treeMap.containsKey(3) = "+treeMap.containsKey(3));
System.out.println("treeMap.containsKey(6) = "+treeMap.containsKey(6));
System.out.println("treeMap.get(3) = "+treeMap.get(3));
treeMap.put(3,"他是3");
System.out.println("treeMap.get(3) = "+treeMap.get(3));
treeMap.remove(3);
System.out.println("treeMap.get(3) = "+treeMap.get(3));
treeMap.remove(3);
System.out.println("treeMap.firstKey() = "+treeMap.firstKey());
System.out.println("treeMap.lastKey() = "+treeMap.lastKey());
//        返回 小于等于五 并且最近的 key
System.out.println("treeMap.floorKey(5) = "+treeMap.floorKey(5));
System.out.println("treeMap.floorKey(6) = "+treeMap.floorKey(6));
//        返回 大于等于 4 并且最靠近的值
System.out.println("treeMap.ceilingKey(4) = "+treeMap.ceilingKey(4));

//輸出結果如下
//treeMap.containsKey( 3) = true
//treeMap.containsKey(6) = false
//treeMap.get(3) = 我是3
//treeMap.get(3) = 他是3
//treeMap.get(3) = null
//treeMap.firstKey() = 0
//treeMap.lastKey() = 9
//treeMap.floorKey(5) = 5
//treeMap.floorKey(6) = 5
//treeMap.ceilingKey(4) = 5

存放非基礎型別做動作

//        存放非基础类型
public static void main(String[] args) {
TreeMap<Node, Integer> treeMap1 = new TreeMap<>();
Node node3 = new Node(3);
Node node4 = new Node(4);
treeMap1.put(node3, 3);
treeMap1.put(node4, 4);
System.out.println("treeMap1.firstEntry().getValue() = " + treeMap1.firstEntry().getValue());
System.out.println("treeMap1.lastEntry().getValue() = " + treeMap1.lastEntry().getValue());
}
public static class Node implements Comparable<Node> {
private int value;
    public Node(int value) {
    this.value = value;
}
        @Override
    public int compareTo(Node node) {
        return this.value - node.value; 
    }
}

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