让星星⭐月亮告诉你,HashMap中保证红黑树根节点一定是对应链表头节点moveRootToFront()方法源码解读

简介: 当红黑树的根节点不是其对应链表的头节点时,通过调整指针的方式将其移动至链表头部。具体步骤包括:从链表中移除根节点,更新根节点及其前后节点的指针,确保根节点成为新的头节点,并保持链表结构的完整性。此过程在Java的`HashMap$TreeNode.moveRootToFront()`方法中实现,确保了高效的数据访问与管理。

PS:由于文档是我在本地编写好之后再赋值过来的,有些文本格式没能完整的体现,故提供下述图片,供大家阅览,以便有更好的阅读体验:
image.png

红黑树根节点若不为其对应链表的头节点,则按照下述步骤的处理,将根节点向前移动到头节点:

  1. 将根节点从所在链表中删除,即链表的删除操作:修改根节点的前后节点的指向即可,即将根节点的上一节点的下一节点设置为根节点的下一节点,将根节点的下一节点的上一节点设置为根节点的上一节点。
  2. 将根节点所在链表的头节点位置的值设置为根节点;
  3. 将现有头节点的上一个节点设置为根节点,将根节点的下一个节点设置为现有头节点,将根节点的上一个节点设置为null.
    具体源码如下:
/**HashMap$TreeNode的moveRootToFront()方法源码*/
        /*** Ensures that the given root is the first node of its bin.*/
        static <K,V> void moveRootToFront(Node<K,V>[] tab, TreeNode<K,V> root) {
   
            int n;
            if (root != null && tab != null && (n = tab.length) > 0) {
    
                int index = (n - 1) & root.hash;
                TreeNode<K,V> first = (TreeNode<K,V>)tab[index]; //目前的头节点
                if (root != first) {
   //根节点不等于目前的头节点
                    Node<K,V> rn;
                    tab[index] = root; //将根节点设置为头节点
                    TreeNode<K,V> rp = root.prev;
                    if ((rn = root.next) != null)
                        ((TreeNode<K,V>)rn).prev = rp; //将根节点的下一节点的上一节点指向根节点的上一节点
                    if (rp != null)
                        rp.next = rn; //将根节点的上一节点的下一节点指向根节点的下一节点
                    if (first != null)
                        first.prev = root; //将原头节点的上一节点指向根节点
                    root.next = first; //将根节点的下一节点指向原头节点
                    root.prev = null; //将根节点的上一节点设为null
                }
                assert checkInvariants(root); //检查根节点是否满足红黑树节点规则
            }
        }

示意图:
将红黑树的根节点移动到对应链表头节点,假设根节点所处位置如下左图所示,初始链表指向为实线,调整指向的线为虚线;调整后的链表指向如下右图所示:
image.png

目录
相关文章
|
2月前
|
存储
让星星⭐月亮告诉你,HashMap的put方法源码解析及其中两种会触发扩容的场景(足够详尽,有问题欢迎指正~)
`HashMap`的`put`方法通过调用`putVal`实现,主要涉及两个场景下的扩容操作:1. 初始化时,链表数组的初始容量设为16,阈值设为12;2. 当存储的元素个数超过阈值时,链表数组的容量和阈值均翻倍。`putVal`方法处理键值对的插入,包括链表和红黑树的转换,确保高效的数据存取。
59 5
|
2月前
|
算法 索引
让星星⭐月亮告诉你,HashMap的resize()即扩容方法源码解读(已重新完善,如有不足之处,欢迎指正~)
`HashMap`的`resize()`方法主要用于数组扩容,包括初始化或加倍数组容量。该方法首先计算新的数组容量和扩容阈值,然后创建新数组。接着,旧数组中的数据根据`(e.hash & oldCap)`是否等于0被重新分配到新数组中,分为低位区和高位区两个链表,确保数据迁移时的正确性和高效性。
67 3
|
2月前
|
存储 索引
让星星⭐月亮告诉你,HashMap在put数据时是如何找到要存放的位置的?
HashMap 是一种常用的键值对存储结构,其底层采用数组+链表+红黑树实现。本文探讨了 HashMap 在插入键值对时如何确定存放位置。通过分析 `put` 方法的源代码,重点解析了哈希码的计算过程和数组索引的确定方法。哈希码通过 `hashCode()` 方法和位运算优化,确保均匀分布,从而减少哈希碰撞,提高性能。最终,通过 `(n-1) & hash` 计算出数组索引,确保键值对被正确存放到指定位置。
36 2
|
2月前
|
算法 索引
HashMap扩容时的rehash方法中(e.hash & oldCap) == 0算法推导
HashMap在扩容时,会创建一个新数组,并将旧数组中的数据迁移过去。通过(e.hash & oldCap)是否等于0,数据被巧妙地分为两类:一类保持原有索引位置,另一类索引位置增加旧数组长度。此过程确保了数据均匀分布,提高了查询效率。
44 2
|
2月前
|
机器学习/深度学习 算法
让星星⭐月亮告诉你,HashMap之tableSizeFor(int cap)方法原理详解(分2的n次幂和非2的n次幂两种情况讨论)
`HashMap` 的 `tableSizeFor(int cap)` 方法用于计算一个大于或等于给定容量 `cap` 的最小的 2 的幂次方值。该方法通过一系列的无符号右移和按位或运算,逐步将二进制数的高位全部置为 1,最后加 1 得到所需的 2 的幂次方值。具体步骤包括: 1. 将 `cap` 减 1,确保已经是 2 的幂次方的值直接返回。 2. 通过多次无符号右移和按位或运算,将最高位 1 后面的所有位都置为 1。 3. 最终加 1,确保返回值为 2 的幂次方。 该方法保证了 `HashMap` 的数组容量始终是 2 的幂次方,从而优化了哈希表的性能。
34 1
|
2月前
|
Java 索引
让星星⭐月亮告诉你,HashMap之往红黑树添加元素-putTreeVal方法源码解读
本文详细解析了Java `HashMap` 中 `putTreeVal` 方法的源码,该方法用于在红黑树中添加元素。当数组索引位置已存在红黑树类型的元素时,会调用此方法。具体步骤包括:从根节点开始遍历红黑树,找到合适位置插入新元素,调整节点指针,保持红黑树平衡,并确保根节点是链表头节点。通过源码解析,帮助读者深入理解 `HashMap` 的内部实现机制。
35 2
|
2月前
|
算法 Java 容器
Map - HashSet & HashMap 源码解析
Map - HashSet & HashMap 源码解析
57 0
|
7月前
|
存储 安全 Java
HashMap源码全面解析
HashMap源码全面解析
|
2月前
|
Java 索引
让星星⭐月亮告诉你,HashMap中红黑树TreeNode的split方法源码解读
本文详细解析了Java中`HashMap`的`TreeNode`类的`split`方法,该方法主要用于在`HashMap`扩容时将红黑树节点从旧数组迁移到新数组,并根据`(e.hash & oldCap)`的结果将节点分为低位和高位两个子树。低位子树如果元素数少于等于6,则进行去树化操作;若多于6且高位子树非空,则进行树化操作,确保数据结构的高效性。文中还介绍了`untreeify`和`replacementNode`方法,分别用于将红黑树节点转换为普通链表节点。
27 2
|
2月前
|
存储 Java
HashMap之链表转红黑树(树化 )-treefyBin方法源码解读(所有涉及到的方法均有详细解读,欢迎指正)
本文详细解析了Java HashMap中链表转红黑树的机制,包括树化条件(链表长度达8且数组长度≥64)及转换流程,确保高效处理大量数据。
101 1