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HashMap 之元素删除
阅读量:6605 次
发布时间:2019-06-24

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最近更新:2018-09-18

HashMap之元素删除

     继上一篇,我们继续来看下元素删除的实现原理。

1、源码:
1public V remove(Object key) {
2    Node
 e; 3    return (e = removeNode(hash(key), key, null, false, true)) == null ? 4        null : e.value; 5} 复制代码

看下核心方法removeNode:

1//matchValue为false 表示不需要比对value值一致  2//movable为false 表示删除节点后不移动其他节点  3final Node
 removeNode(int hash, Object key, Object value, 4                           boolean matchValue, boolean movable) {
5    //p为当前检查的节点 6    Node
[] tab; Node
 p; int n, index; 7    if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 && 8        (p = tab[index = (n - 1) & hash]) != null) { //待删除节点在数组索引位置存在元素 9        //node为找到的删除节点 10        Node
 node = null, e; K k; V v; 11        if (p.hash == hash && 12            ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))//哈希值一致,key一致则找到了要删除的节点 13            node = p; 14        else if ((e = p.next) != null) {
//未找到则看后继节点 15            if (p instanceof TreeNode)//如果后继节点为红黑树节点,则在红黑树中查找要删除的节点 16                node = ((TreeNode
)p).getTreeNode(hash, key); 17            else {
18                do {
19                    if (e.hash == hash && 20                        ((k = e.key) == key || 21                         (key != null && key.equals(k)))) {
22                        node = e; 23                        break; 24                    } 25                    p = e; 26                } while ((e = e.next) != null);//不为红黑树节点,则遍历单链表查找 27            } 28        } 29        if (node != null && (!matchValue || (v = node.value) == value || 30                             (value != null && value.equals(v)))) {
//找到节点,matchValue为true,还需要比对value值 31            if (node instanceof TreeNode) 32                ((TreeNode
)node).removeTreeNode(this, tab, movable);//待删除节点为红黑树节点,则进行红黑树节点的删除操作 33            else if (node == p)//待删除节点为数组中的元素,直接将后继节点替换即可 34                tab[index] = node.next; 35            else//待删除节点为单链表中的元素,将后继节点作为前驱节点的后继节点即可 36                p.next = node.next; 37            ++modCount; 38            --size; 39            afterNodeRemoval(node); 40            return node; 41        } 42    } 43    return null; 44} 复制代码

2、流程图:

删除元素流程图

3、说明:

     因为HashMap存在三种存储方式,数组、单链表、红黑树,那么删除元素时必然存在着这三种情况。其中,红黑树的删除最为复杂,咱们接着往下看。

红黑树之查找元素

1、源码:

1final TreeNode
 getTreeNode(int h, Object k) {
2    return ((parent != null) ? root() : this).find(h, k, null); 3} 4 5//查找红黑树的根节点 6final TreeNode
 root() {
7    for (TreeNode
 r = this, p;;) {
8        if ((p = r.parent) == null) 9            return r; 10        r = p; 11    } 12} 13 14//遍历红黑树查找指定哈希和key的节点 15final TreeNode
 find(int h, Object k, Class
 kc) {
16    TreeNode
 p = this; 17    do {
18        int ph, dir; K pk; 19        TreeNode
 pl = p.left, pr = p.right, q;//保存左节点 右节点  20        if ((ph = p.hash) > h) //左节点哈希值大于给定查找节点的哈希值,则继续往左找 21            p = pl; 22        else if (ph < h)//左节点哈希值小于给定查找节点的哈希值,则往右找 23            p = pr; 24        else if ((pk = p.key) == k || (k != null && k.equals(pk)))//当前节点key值一致,则返回该节点 25            return p; 26        else if (pl == null)//左节点为空,则往右找 27            p = pr; 28        else if (pr == null)//右节点为空,则往左找 29            p = pl; 30        else if ((kc != null ||//哈希相同,key不同,且有左右节点。此时看key是否可比较,是则比较key值 31                  (kc = comparableClassFor(k)) != null) && 32                 (dir = compareComparables(kc, k, pk)) != 0) 33            p = (dir < 0) ? pl : pr;//小于往左,大于往右 34        else if ((q = pr.find(h, k, kc)) != null)//哈希相同,key不可比或者key也相同,则往右查找 35            return q; 36        else//否则往左 37            p = pl; 38    } while (p != null); 39    return null; 40} 复制代码

2、流程图:

查找元素流程图

红黑树之删除元素

1、源码:

1final void removeTreeNode(HashMap
 map, Node
[] tab, 2                          boolean movable) {
3    int n; 4    if (tab == null || (n = tab.length) == 0) 5        return; 6    int index = (n - 1) & hash; 7    TreeNode
 first = (TreeNode
)tab[index], root = first, rl; 8    TreeNode
 succ = (TreeNode
)next, pred = prev; 9    if (pred == null) //待删除节点为根节点,则其后继节点作为数组索引位置的元素 10        tab[index] = first = succ; 11    else//待删除节点存在前驱节点,则后继节点作为前驱节点的下一个节点 12        pred.next = succ; 13    if (succ != null)//待删除节点存在后继节点,则前驱节点作为后继节点的上一个节点 14        succ.prev = pred; 15    if (first == null)//数组索引位置元素为null,直接返回 16        return; 17    if (root.parent != null)//找到红黑树的根节点 18        root = root.root(); 19    if (root == null || root.right == null || 20        (rl = root.left) == null || rl.left == null) { //红黑树太小则进行去树化操作 21        tab[index] = first.untreeify(map);  // too small 22        return; 23    } 24    //查找替代节点replacement 25    //p为待删除节点,pl为其左节点,pr为其右节点,replacement为替代节点 26    TreeNode
 p = this, pl = left, pr = right, replacement; 27    if (pl != null && pr != null) { //待删除节点有左右节点 28       //s为后继节点  29TreeNode
 s = pr, sl; 30        while ((sl = s.left) != null)//往待删除节点右子树的左边走  31            s = sl; 32        boolean c = s.red; s.red = p.red; p.red = c;//互换后继节点和待删除节点的颜色 33        //sr为后继节点的右节点 34        TreeNode
 sr = s.right; 35        //pp为待删除节点的父节点 36        TreeNode
 pp = p.parent; 37        if (s == pr) { //待删除节点的右节点无左孩子--->右节点和待删除节点互换 38            p.parent = s; 39            s.right = p; 40        } 41        else { //待删除节点的右节点有左孩子 42            //sp为后继节点的父节点 43            TreeNode
 sp = s.parent; 44            //后继节点存在父节点,则让待删除节点替代后继节点 45            if ((p.parent = sp) != null) { //后继节点的父节点成为待删除节点的父节点 46                if (s == sp.left)//后继节点为其父节点的左孩子 47                    sp.left = p;//待删除节点就作为后继节点的父节点的左孩子 48                else 49                    sp.right = p;//待删除节点就作为后继节点的父节点的右孩子 50            } 51            //待删除节点存在右节点,则让后继节点成为其父节点 52            if ((s.right = pr) != null) 53                pr.parent = s; 54        } 55        p.left = null;//待删除节点左孩子为null 56        if ((p.right = sr) != null)//后继节点存在右节点,则让其成为待删除节点的右节点 57            sr.parent = p;//相对应,待删除节点成为其父节点 58        if ((s.left = pl) != null)//待删除节点存在左节点,则让其成为后继节点的左节点 59            pl.parent = s;//相对应,后继节点成为其父节点 60        //待删除节点存在父节点,则让后继节点替代待删除节点 61        if ((s.parent = pp) == null)//待删除节点不存在父节点,则后继节点父节点为null 62            root = s;//后继节点成为根节点 63        else if (p == pp.left)//待删除节点存在父节点,且待删除节点是其左节点 64            pp.left = s;//后继节点作为其左节点 65        else 66            pp.right = s;//后继节点作为其右节点 67        //后继节点存在右节点,则替代节点为该节点 68        if (sr != null) 69            replacement = sr; 70        else //替代节点为待删除节点(等于未找到) 71            replacement = p; 72    } 73    else if (pl != null)//待删除节点只有左节点 74        replacement = pl; 75    else if (pr != null)//待删除节点只有右节点 76        replacement = pr; 77    else//待删除节点为叶子节点 78        replacement = p; 79    if (replacement != p) { //替代节点不为待删除节点,则先进行节点删除,然后进行平衡调整 80        TreeNode
 pp = replacement.parent = p.parent; 81        if (pp == null) 82            root = replacement; 83        else if (p == pp.left) 84            pp.left = replacement; 85        else 86            pp.right = replacement; 87        p.left = p.right = p.parent = null; 88    } 89 90    TreeNode
 r = p.red ? root : balanceDeletion(root, replacement);//进行平衡调整 91 92    if (replacement == p) {  //替代节点为待删除节点,则先进行平衡调整,然后进行节点删除 93        TreeNode
 pp = p.parent; 94        p.parent = null; 95        if (pp != null) { 96            if (p == pp.left) 97                pp.left = null; 98            else if (p == pp.right) 99                pp.right = null; 100        } 101    } 102    if (movable)//将红黑树根节点移动到数组索引位置 103        moveRootToFront(tab, r); 104} 复制代码

2、流程图:

删除元素流程图

3、说明:

     以上为HashMap的红黑树删除流程,其实思路和TreeMap中红黑树大致相同,关于TreeMap的解析,请看,文章中我对红黑树的删除过程进行了详细的分析,这里就不做详细阐述了。

示例

     我们通过一个具体的例子,来体会下删除的过程,请看:

初始状态
删除10
删除226
删除320
替代删除
平衡调整
删除384
平衡调整
删除
删除0
平衡调整
平衡调整
删除
删除64
删除
删除128
平衡调整
图注:平衡调整
删除
删除512
去树化

总结

     通过上述的分析,结合着这篇文章,我想,要理解HashMap的删除,并不是一件难事。

     文章的最后,感谢大家的支持,欢迎扫描下方二维码,进行关注。如有任何疑问,欢迎大家留言。

转载地址:http://jzbso.baihongyu.com/

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