何時使用TreeMap代替HashMap

Question

我需要一個支持3種操作的映射：“插入”，“刪除”和“按排序順序迭代”。 這正是Java中TreeMap的接口。 話雖如此，也可以通過使用HashMap並在每次迭代之前對其進行排序來實現。 為了分析不同的方法，可以說我執行n插入， m刪除，“ r”讀取然后進行迭代。

使用TreeMap我們可以執行以下操作：

TreeMap<Integer, Integer> tm = Maps.newTreeMap();
for (int i=0;i<n;++i) {tm.put(i, 2*i);} // O(n*log(n))
for (int i=0;i<m;++i) {tm.remove(i);} // O(m*log(m))
for (int i=0;i<r;++i) {tm.get(i);} // O(r*log(n-m))
for (Integer i : tm) {print(i);} // O(n-m)

總而言之，我們的總運行時間為O(n*log(n) + m*log(m) + r*log(nm))

使用HashMap我們可以執行以下操作：

HashMap<Integer, Integer> hm = Maps.newHashMap();
for (int i=0;i<n;++i) {hm.put(i, 2*i);} // O(n)
for (int i=0;i<m;++i) {hm.remove(i);} // O(m)
for (int i=0;i<r;++i) {hm.get(i);} // O(r)
List<Integer> sortedList = Lists.newArrayList(hm.keySet()); // O(n-m)
Collections.sort(sortedList); // O((n-m)*log(n-m))
for (Integer i : sortedList) {print(i);} // O(n-m)

總而言之，我們的總運行時間為O((nm)*log(nm)) 。

對於所有n,m O(n*log(n) + m*log(m) + r*log(nm)) > O((nm)*log(nm)) 。

因此，我的問題是， TreeMap比HashMap更好的用例是什么？ 僅當您需要多次遍歷地圖（比如說k ）（在這種情況下，如果k為>> log(n)時， TreeMap的運行時間將為O(k*(nm))時，它是否更好？ HashMap將是O(k*(nm)*log(nm)))嗎？ 無論如何，如果僅執行O(log(n))迭代（這聽起來像是一種合理的用例），則HashMap性能將優於TreeMap 。 我想念什么嗎？

Answer 1

當然存在這樣的用例。 在所有重讀設置中，您都可以在插入期間僅排序一次。 與您的問題的假設相反，大多數用例都是閱讀量很大的。

當您需要提取在鍵上具有上限或下限的子圖，查找最小或最大鍵或查找最接近給定鍵的鍵時， TreeMap可以提供更大的優勢。 NavigableMap接口專用於這些操作。

Answer 2

一個明顯的用例是當您要根據一些Comparator定義對地圖進行排序時。 並非總是與性能有關。