本文学习知识点 1.二叉查找树,以及二叉树查找带来的问题. 2.平衡二叉树及好处. 3.红黑树的定义及构造. 4.ConcurrentHashMap中红黑树的构造. 在正式分析红黑树之前,有必要了解红黑树的发展过程,请读者耐心阅读. 二叉查找树 红黑树的起源得从二叉查找树(二叉排序树)说起.先来看二叉查找树的定义: 1.要么为一颗空树,要么就是一颗具有如下特性的二叉树. 2.左子节点的值必须小于等于父节点的值. 3.右子节点的值必须大于等于父节点的值. 每个节点都符合这个特性,所以易于查找,如下…

红黑树 红黑树是一种特殊的二叉树,主要用它存储有序的数据,提供高效的数据检索,时间复杂度为O(lgn),每个节点都有一个标识位表示颜色,红色或黑色,有如下5种特性:1.每个节点要么红色,要么是黑色:2.根节点一定是黑色的:3.每个空叶子节点必须是黑色的:4.如果一个节点是红色的,那么它的子节点必须是黑色的:5.从一个节点到该节点的子孙节点的所有路径包含相同个数的黑色节点: 注:首先它是二叉树,所以还是要满足:左节点hash值<父节点<右节点 结构示意图 只要满足以上5个特性的二叉树都是红黑树,…

怎样才能让HashMap以红黑树类型存储数据? 看上面的代码可知:如果一个Node的长度大于等于7.就会触发Node转TreeNode的操作. 我向一个map中插入了一百万条数据(插入一亿条时,内存溢出了),也没有发现代码走这一步.是我的数据量不够大,还是操作有问题? 求大佬解答…

为什么HashMap使用红黑树而不使用AVL树? 红黑树适用于大量插入和删除:因为它是非严格的平衡树:只要从根节点到叶子节点的最长路径不超过最短路径的2倍,就不用进行平衡调节 AVL 树是严格的平衡树,上述的最短路径与最长路径的差不能超过 1,AVL 允许的差值小:在进行大量插入和删除操作时,会频繁地进行平衡调整,严重降低效率: 红黑树虽然不是严格的平衡树,但是其依旧是平衡树:查找效率是 O(logn): AVL也是 O(logn): 红黑树舍去了严格的平衡,使其插入,删除,查找的效率稳定在 O…

背景 在1.7之前的版本,当数组元素较多(几百.几千,或者更多)的时候,在这种前提扩容,涉及全量元素的遍历和坐标的重新定位,这个耗时会比较长.这是之前存在的一个弊端吧.那么引入红黑树之后就解决了问题,那是怎么解决的呢,我说下自己的理解. 过程分析 既然数组扩容导致了变慢,那就是从扩容方向思考,谁决定了扩容呢?负载因子和数组长度.数组长度是resize自动做的,所以对用户来讲这应该是一个关注不到的变量,那就只剩负载因子了.负载因子越大,扩容的频率就越低. 1. 负载因子较小(小于1) hash碰撞…

红黑树的设计,相比 jdk1.7 的 HashMap 而言,jdk1.8 最重要的就是引入了红黑树的设计,当冲突的链表长度超过 8 个的时候,链表结构就会转为红黑树结构. 01.故事的起因 “ JDK1.8 最重要的就是引入了红黑树的设计(当冲突的链表长度超过 8 个的时候),为什么要这样设计呢?好处就是避免在最极端的情况下冲突链表变得很长很长,在查询的时候,效率会非常慢. 红黑树查询:其访问性能近似于折半查找,时间复杂度 O(logn): 链表查询:这种情况下,需要遍历全部元素才行,时间复杂度…

(这篇文章暂时鸽了,有点理解不能,点进来的小伙伴可以撤了) 刚开始准备在HashMap中直接把红黑树也过了的,结果发现这个类不是一般的麻烦,所以单独开一篇. 由于红黑树之前完全没接触过,所以这篇博客相当于探索(其实之前的博客都是边看源码边写的,全是探索). 红黑树没见过,树我还是知道的,所以先上一张帅图: 红黑树在这个基本树的基础上还多了red,暂时不知道啥意思,慢慢探索. 先来一个类总览: static final class TreeNode<K,V> extends LinkedHash…

前言: hashmap是一种很常用的数据结构,其使用方便快捷,接下来笔者将给大家深入解析这个数据结构,让大家能在用的时候知其然,也知其所以然. 一.Map 首先,从最基本的讲起,我们先来认识一下map是个什么东西.在我们写程序的时候经常会遇到数据检索等操作,对于几百个数据的小程序而言,数据的存储方式或是检索策略没有太大影响,但对于大数据,效率就会差很远.我们来讨论一下这个问题. 1.线性检索: 线性检索是最为直白的方法,把所有数据都遍历一遍,然后找到你所需要的数据.其对应的数据结构就是数组,链表…

本文从三个部分去探究HashMap的链表转红黑树的具体时机: 一.从HashMap中有关“链表转红黑树”阈值的声明: 二.[重点]解析HashMap.put(K key, V value)的源码: 三.测试: 一.从HashMap中有关“链表转红黑树”阈值的声明,简单了解HashMap的链表转红黑树的时机 在 jdk1.8 HashMap底层数据结构:散列表+链表+红黑树(图解+源码)的 “四.问题探究”中,我有稍微提到过散列表后面跟什么数据结构是怎么确定的: HashMap中有关“链表转红黑树…

HashMap在jdk1.8之后引入了红黑树的概念,表示若桶中链表元素超过8时,会自动转化成红黑树:若桶中元素小于等于6时,树结构还原成链表形式. 原因: 红黑树的平均查找长度是log(n),长度为8,查找长度为log(8)=3,链表的平均查找长度为n/2,当长度为8时,平均查找长度为8/2=4,这才有转换成树的必要:链表长度如果是小于等于6,6/2=3,虽然速度也很快的,但是转化为树结构和生成树的时间并不会太短. 还有选择6和8的原因是: 中间有个差值7可以防止链表和树之间频繁的转换.假设一下…

背景: 在JDK源码中, 有treeMap和JDK8的HashMap都用到了红黑树去存储 红黑树可以看成B树的一种: 二叉树-->搜索二叉树-->平衡搜索二叉树-->B树--> 红黑树 故我提取出了红黑树部分的源码,去说明红黑树的理解 看之前,理解红黑树的几个特性,后面的操作都是为了让搜索二X树符合红黑树的这几个特性,从而满足对查找效率的O(logn) 红黑树特效 1,根和叶子节点都是黑色的 2,不能有有连续两个红色的节点 3, 从任一节点到它所能到达得叶子节点的所有简单路径都包含…

一, 红黑树所处数据结构的位置: 在JDK源码中, 有treeMap和JDK8的HashMap都用到了红黑树去存储 红黑树可以看成B树的一种: 从二叉树看,红黑树是一颗相对平衡的二叉树 二叉树-->搜索二叉树-->平衡搜索二叉树--> 红黑树 从N阶树看,红黑树就是一颗 2-3-4树 N阶树-->B(B-)树 故我提取出了红黑树部分的源码,去说明红黑树的理解 看之前,理解红黑树的几个特性,后面的操作都是为了让树符合红黑树的这几个特性,从而满足对查找效率的O(logn) 二,红黑树特…

B-Tree(B树) 具体讲解之前,有一点,再次强调下:B-树,即为B树.因为B树的原英文名称为B-tree,而国内很多人喜欢把B-tree译作B-树,其实,这是个非常不好的直译,很容易让人产生误解.如人们可能会以为B-树是一种树,而B树又是一种树.而事实上是,B-tree就是指的B树.特此说明. m阶B树的M阶指的是所有结点中的子结点个数的最大值. 一个m阶B树是一棵空树,或者是满足以下条件的树: (1)结点最多有m个分支. (2)根结点最少有两个分支,非根非叶结点至少有ceil(m/2)个分…

通过分析HashMap来学习源码,那么通过此过程我们要带着这几个问题去一起探索 为什么要学习源码 怎么去学习 0.1 为什么要学习源码 这个问题,直接给出结论,学习源码肯定是有好处的,比如: 学习优秀的编码设计 学习一些有用的算法 学习一些简单而又实用的方法 装逼神器,面试加分 0.2 怎么去学习 这个问题,则仁者见仁智者见智,我这里分享下我的学习心得.并通过HashMap的源码解析来实践检测我的学习方法. 先看此代码的实际使用场景 主句分析 遇到难点的地方,先记下啦,不要影响整体节奏 笔记学到…

1.前言 本文伪码和解释参考: http://blog.csdn.net/v_JULY_v/article/details/6105630 C实现的源码本文未贴出,请见: http://blog.csdn.net/v_july_v/article/details/6114226 July的博客对红黑树的分析很精彩,请见: http://blog.csdn.net/v_JULY_v/article/category/774945 本文对参考资料有所修订和补完(侵删). 2.正文 伪码中使用的符号:…

http://www.cnblogs.com/yangecnu/p/Introduce-Binary-Search-Tree.html 前文介绍了符号表的两种实现,无序链表和有序数组,无序链表在插入的时候具有较高的灵活性,而有序数组在查找时具有较高的效率,本文介绍的二叉查找树(Binary Search Tree,BST)这一数据结构综合了以上两种数据结构的优点. 二叉查找树具有很高的灵活性,对其优化可以生成平衡二叉树,红黑树等高效的查找和插入数据结构,后文会一一介绍. 一 定义 二叉查找树(B…

定义 红黑树的主要是想对2-3查找树进行编码,尤其是对2-3查找树中的3-nodes节点添加额外的信息.红黑树中将节点之间的链接分为两种不同类型,红色链接,他用来链接两个2-nodes节点来表示一个3-nodes节点.黑色链接用来链接普通的2-3节点.特别的,使用红色链接的两个2-nodes来表示一个3-nodes节点,并且向左倾斜,即一个2-node是另一个2-node的左子节点.这种做法的好处是查找的时候不用做任何修改,和普通的二叉查找树相同. 根据以上描述,红黑树定义如下: 红黑树是一种具…

本篇博客我会重点介绍对红-黑树的理解,重点介绍红-黑树的查找,这里我们将要讨论的算法称为自顶向下插入,也就是把沿着树向下查找插入点 Ⅰ.平衡树和非平衡树 平衡树和非平衡树:当插入一组数据关键字是按照升序或者降序插入的话此时就是集中最极端的不平衡树,此时也可看做是一个链表此时对于此树的查找的时间复杂度为O(N),所以搜索不平衡树的时间复杂度介于平衡树时间复杂度O(logN)和O(N)之间时间具体取决于树的不平衡度. Ⅱ.红-黑树规则 接下来我们要讨论的红-黑树具有以下几个特征(红-黑树规则): 1…

1132 Cut Integer(20 分) 题意:将一个含K(K为偶数)个数字的整数Z割分为A和B两部分,若Z能被A*B整除,则输出Yes,否则输出No. 分析:当A*B为0的时候,不能被Z整除,输出No.否则会出现浮点错误. #include<cstdio> #include<cstring> #include<cstdlib> #include<string> #include<algorithm> #include<map>…

转: 二叉树.平衡二叉树.红黑树.B树.B+树与B*树 一.二叉树 1️⃣二叉查找树的特点就是左子树的节点值比父亲节点小,而右子树的节点值比父亲节点大,如图: 基于二叉查找树的这种特点,在查找某个节点的时候,可以采取类似于二分查找的思想,快速找到某个节点.n 个节点的二叉查找树,正常的情况下,查找的时间复杂度为 O(logN).之所以说是正常情况下,是因为二叉查找树有可能出现一种极端的情况,例如: 这种情况也是满足二叉查找树的条件,然而,此时的二叉查找树已经近似退化为一条链表,这样的二叉查找树的…

概述 HashMap是Java程序员使用频率最高的用于映射(键值对)处理的数据类型.随着JDK(Java Developmet Kit)版本的更新,JDK1.8对HashMap底层的实现进行了优化,例如引入红黑树的数据结构和扩容的优化等.本文主要分析一下HashMap中红黑树树化的过程. 红黑树(red black tree) 一个节点标记为红色或者黑色. 根是黑色的. 如果一个节点是红色的,那么它的子节点必须是黑色的(这就是为什么叫红黑树). 一个节点到到一个null引用的每一条路径必须包含相…

在看HashMap的源码时候看到了TreeNode.因此需要对其进行一个了解.是一个红黑树.可以百度一下红黑树的数据结构.分析了下源码,还是比较枯燥的 红黑树的性质:本身是一个二叉查找树(所有左节点的值都比右节点的小).另: 节点是红色或者黑色 根节点是黑色 每个叶节点(Nil节点,空节点)是黑色的 每个红节点对应的两个子节点都是黑色的(不可能有两个相连的红节点). 从任意节点出发,到每个叶子节点都有相同的黑色节点. 这保证了红黑数是平衡的,从根到叶子的最长的可能路径不多于最短的可能路径的两倍长…

写在最前面 这个项目是从20年末就立好的 flag,经过几年的学习,回过头再去看很多知识点又有新的理解.所以趁着找实习的准备,结合以前的学习储备,创建一个主要针对应届生和初学者的 Java 开源知识项目,专注 Java 后端面试题 + 解析 + 重点知识详解 + 精选文章的开源项目,希望它能伴随你我一直进步! 说明:此项目内容参考了诸多博主(已注明出处),资料,N本书籍,以及结合自己理解,重新绘图,重新组织语言等等所制.个人之力绵薄,或有不足之处,在所难免,但更新/完善会一直进行.大家的每一个…

大家可能平时用HashMap比较多,相对于ConcurrentHashMap 来说并不是很熟悉.ConcurrentHashMap 是 JDK 1.5 添加的新集合,用来保证线程安全性,提升 Map 集合的并发效率.ConcurrentHashMap 使用了 Segment 的概念,默认有 16 个 Segment(段,块,部分),Segment 里面依然还是数组 + 链表的数据结构,相当于给 HashMap 分桶处理了.因每次只会锁住其中一个 Segment,所以性能非常好.然而,有意思的是,…

JDK 1.8 HashMap是数组+链表+红黑树实现的,在阅读HashMap的源码之前先来回顾一下大学课本数据结构中的哈希表和红黑树. 什么是哈希表? 在存储结构中,关键值key通过一种关系f和唯一的存储位置相对应,关系f即哈希函数,Hash(k)=f(k).按这个思想建立的表就是哈希表. 当有两个不相等的关键字key1和key2,但f(key1)=f(key2)这两个key地址相同,就发生了冲突现象. 冲突不能避免只能减少,通过设计均匀的哈希函数来减少. 常用哈希函数? 1. 直接定址法 H…

本文转载自http://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-lo-tree/ 目录: TreeSet 和 TreeMap 的关系 TreeMap 的添加节点 TreeMap 的删除节点 红黑树 添加节点后的修复 删除节点后的修复 检索节点 TreeMap 和 TreeSet 是 Java Collection Framework 的两个重要成员,其中 TreeMap 是 Map 接口的常用实现类,而 TreeSet 是 Set 接口的常用实现类.虽然 Has…

TreeMap 和 TreeSet 是 Java Collection Framework 的两个重要成员,其中 TreeMap 是 Map 接口的常用实现类,而 TreeSet 是 Set 接口的常用实现类.虽然 HashMap 和 HashSet 实现的接口规范不同,但 TreeSet 底层是通过 TreeMap 来实现的,因此二者的实现方式完全一样.而 TreeMap 的实现就是红黑树算法. TreeMap 的实现就是红黑树数据结构,也就说是一棵自平衡的排序二叉树,这样就可以保证当需要快速…

TreeMap和TreeSet是Java Collection Framework的两个重要成员,其中TreeMap是Map接口的常用实现类,而TreeSet是Set接口的常用实现类.虽然HashMap和HashSet实现的接口规范不同,但TreeSet底层是通过TreeMap来实现的,因此二者的实现方式完全一样.而TreeMap的实现就是红黑树算法. TreeMap的实现就是红黑树数据结构,也就说是一棵自平衡的排序二叉树,这样就可以保证当需要快速检索指定节点. TreeSet和TreeMap的…

当当当当当当当,好久不见,最近又是换工作,又是换房子,忙的不可开交,断更了一小段时间,最重要的一篇迟迟出不来,每次都犹抱琵琶半遮面,想要把它用通俗易懂的方式进行说明,确实有一定的难度,可愁煞我也,但自己挖的坑,哭着也要把它补上.请允许我当一回标题党. 好了,言归正传,本篇主要内容便是介绍HashMap的男二号——TreeNode(男一号还是给Node吧,毕竟是TreeNode的爷爷,而且普通节点一般来说也比TreeNode要多),本篇主要从以下几个方面介绍: 1.红黑树介绍 2.TreeNode…

stl:即标准模板库,该库包含了诸多在计算机科学领域里所常用的基本数据结构和基本算法 六大组件: 容器.迭代器.算法.仿函数.空间配置器.迭代适配器 迭代器:迭代器(iterator)是一种抽象的设计理念,通过迭代器可以在不了解容器内部原理的情况下遍历容器.除此之外,STL中迭代器一个最重要的作用就是作为容器(vector,list等)与STL算法的粘结剂,只要容器提供迭代器的接口,同一套算法代码可以利用在完全不同的容器中,这是抽象思想的经典应用.迭代器是STL中行为类似指针的设计模式,它可以提…