TreeMap是基于红黑树的有序映射，按键自然顺序或自定义比较器排序，支持高效范围查询与邻近查找，适用于需有序数据遍历场景，如排行榜、时间序列等。
在Java中，TreeMap 是一个基于红黑树（Red-Black tree）实现的有序映射类，它继承自 AbstractMap 并实现了 NavigableMap 接口。与 HashMap 不同，TreeMap 能够自动根据键的自然顺序或自定义比较器对键值对进行排序，适用于需要遍历有序数据的场景。
TreeMap 的基本特性
TreeMap 具有以下几个关键特点：
元素按键有序存储：默认按键的自然顺序排序（如字母、数字顺序） 支持自定义排序：可通过构造函数传入 Comparator 不允许 null 键（如果使用自然排序时，null 会抛出 NullPointerException；自定义比较器可处理 null） 非线程安全：多线程环境下需手动同步或使用 Collections.synchronizedSortedMap 时间复杂度为 O(log n)：插入、删除、查找操作效率稳定
如何创建和使用 TreeMap
以下是几种常见的创建方式和使用示例：
1. 使用自然排序
当键是实现了 Comparable 接口的类型（如 String、Integer），可以直接使用自然排序：
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TreeMap map = new TreeMap();map.put("banana", 2);map.put("apple", 5);map.put("orange", 1);// 输出将按字母顺序排列map.forEach((k, v) -> System.out.println(k + ": " + v));// 输出：// apple: 5// banana: 2// orange: 1
2. 使用自定义比较器
若需要逆序或其他排序规则，可以传入 Comparator：
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TreeMap reverseMap = new TreeMap((a, b) -> b.compareTo(a));reverseMap.put("banana", 2);reverseMap.put("apple", 5);reverseMap.put("orange", 1);reverseMap.forEach((k, v) -> System.out.println(k + ": " + v));// 输出：// orange: 1// banana: 2// apple: 5
常用方法与实用技巧
TreeMap 提供了许多用于有序访问的方法，适合范围查询和邻近查找：
firstKey() / lastKey()：获取最小和最大键 floorKey(key)：小于等于给定键的最大键 ceilingKey(key)：大于等于给定键的最小键 subMap(fromKey, toKey)：获取指定范围的子映射（左闭右开） headMap(toKey) / tailMap(fromKey)：获取前缀或后缀子映射
示例：查找最接近某个值的键
TreeMap scores = new TreeMap();scores.put(85, "Alice");scores.put(90, "Bob");scores.put(78, "Charlie");// 查找不低于 88 的最低分对应的学生Integer key = scores.ceilingKey(88);if (key != null) { System.out.println("Score: " + key + ", Name: " + scores.get(key)); // 90, Bob}
注意事项与最佳实践
使用 TreeMap 时应注意以下几点：
确保键对象的比较逻辑一致且稳定，避免在运行时改变影响排序的字段 自定义类作为键时，要么实现 Comparable，要么提供外部 Comparator 不要在遍历时修改结构（除非使用迭代器的 remove 方法），否则会抛出 ConcurrentModificationException 若不需要排序功能，优先使用 HashMap 以获得更高性能 多线程环境建议包装为同步对象：TreeMap syncMap = Collections.synchronizedSortedMap(new TreeMap());
基本上就这些。TreeMap 在需要有序访问键的场景下非常实用，比如排行榜、时间序列数据、区间统计等。掌握其排序机制和导航方法，能有效提升代码的表达力和执行效率。
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