Java ile TreeMap kullanımı

Başlayalım

TreeMap nedir ?
Java programlama dilinde TreeMap yapısı: Map interface'i ile Navigable Map yapısının birlikte kullanılmasına olanak tanır. Burada kullanıllan Map yapısı tanımlanan key değerleri ile veya map'i oluştururken belirlenen bir sıralayıcı ile sıralanabilir. Bu işlem tanımlamada kullanılan constructor ile alakalıdır. TreeMap yapısı bu özelliği ile bizlere sıralı ve verimli bir key-value collection sınıfı sağlamaktadır.

• TreeMap() : İçi boş ve normal bir sıralamaya sahip bir TreeMap nesnesi oluşturur.
• TreeMap(Comparator comparator) : İçi boş ve comparator ile belirtilen sıralayıcıya sahip bir TreeMap nesnesi oluşturur.
• TreeMap(Map m) : Sınıfa gönderilen bir Map yapısını kendisine kopyalayarak yeni bir TreeMap nesnesi oluşturur. Bu nesnenin sırayayıcısı kopyalanan Map nesnesi ile aynıdır.
• TreeMap(SortedMap m) : Sınıfa gönderilen bir SortedMap yapısını kendisine kopyalayarak yeni bir TreeMap nesnesi oluşturur. Bu nesnenin sırayayıcısı kopyalanan SortedMap nesnesi ile aynıdır.

TreeMap yapısı asenkron çalışan bir yapıdır. Bu demek oluyor ki TreeMap yapısı multithread kullanımlarda, farklı threadların aynı anda erişimine izin vermektedir.

Aşağıda TreeMap yapısının hiyerarşi diagramı görülmektedir:

Aşağıda TreeMap nesnesinin oluşturulma örnekleri gösterilmiştir.

        TreeMap treeMap = new TreeMap<>();
        treeMap.put(1, "Burak");
        treeMap.put(2, "Hamdi");
        treeMap.put(3, "Tufan");
        
        Map map = new HashMap<>();
        map.put(1, "The");
        map.put(2, "Code");
        map.put(3, "Program");
        
        TreeMap treeMap2 = new TreeMap(map);
        
        System.out.println(treeMap);
        System.out.println(treeMap2);

        System.out.println(treeMap.get(2));
        System.out.println(treeMap2.get(2));

        System.out.println(treeMap.containsKey(1));
        System.out.println(treeMap.containsValue("Hamdi"));
        System.out.println(treeMap.containsValue("harici"));

Program Çıktısı

{1=Burak, 2=Hamdi, 3=Tufan}
{1=The, 2=Code, 3=Program}
Hamdi
Code
true
true
false

TreeMap içerisine eklenen değerler, key-value çiftlerinden keylere göre sıralanır. Treemap sınıfı,i kendi içinde değere göre sıralama fonksiyonu bulunmamaktadır.

        TreeMap treeMap3 = new TreeMap<>();
        treeMap3.put(3, "Tufan"); 
        treeMap3.put(2, "Hamdi");
        treeMap3.put(1, "Burak");
        
        System.out.println(treeMap3);

{1=Burak, 2=Hamdi, 3=Tufan}

• TreeMap sınfı Java ile gelen Collections'a aittir.
• TreeMap sınıfı, Map interface yapısını, implements etmektedir. Aynı zamanda NavigableMap ve SortedMap interface'lerinide implement etmektedir. Bu sayede kendi içerisinde otomatik sıralama yapmaktadır. Bu sıralama sormalde key değerlere göre yapılır ancak istersek comparator ile bizde bir sıralama belirleyebiliriz.
• TreeMap sınıfında tanımlanan Key değerlere null değerler atanamaz. Atandığında NullPointerException alınacaktır. Fakat value alanlarına null değerler atanabilir.

Syncronize olmayan TreeMap kullanıldığında multi-thread çalışmalarda, aynı anda yapılmaya çalışılan eleman güncelleme işlemlerinde problemler oluşabilmektedir. Bu yüzden Collections içerisinde bulunan synchronized metodlarından ilgili olan ile TreeMap yapısı başlatılmaktadır. Bu işlem direk olarak oluşturma zamanında yapılmaktadır.

NavigableMap m = Collections.synchronizedNavigableMap(new TreeMap());
Map smap = Collections.synchronizedMap(new TreeMap());
SortedMap sm = Collections.synchronizedSortedMap(new TreeMap());

Peki TreeMap yapısının çalışma mantığı nedir
TreeMap yapısının çalışma mantığı, Red-Black tree algoritmasını kullanarak verilerin key değerleri az alınarak sıralanmasıdır. HashMap yapıları gibi elemanlar şifrelenmediği için performans olarak ciddi hız kazandırmaktadır.

        TreeMap treeMap4 = new TreeMap<>();
        treeMap4.put(1, "Burak");
        treeMap4.put(2, "Hamdi");
        treeMap4.put(3, "Tufan"); 
        treeMap4.put(4, "The");
        treeMap4.put(5, "Code");
        treeMap4.put(6, "Program");
        
        System.out.println( "KeySet : " + treeMap4.keySet());
        System.out.println( "Values : " + treeMap4.values() );
        System.out.println( "EntrySet : " + treeMap4.entrySet() );
        System.out.println( "SubMap : " + treeMap4.subMap(2, 5));
        System.out.println( "firstKey : " + treeMap4.firstKey());
        System.out.println( "lastKey : " + treeMap4.lastKey());
        
        TreeMap shallowClone = (TreeMap)treeMap4.clone();
        System.out.println( "Clone : " + shallowClone);   

        shallowClone.remove(2);
        System.out.println( "remove : " + shallowClone);   

        shallowClone.clear();
        System.out.println( "clear : " + shallowClone);  

KeySet : [1, 2, 3, 4, 5, 6]
Values : [Burak, Hamdi, Tufan, The, Code, Program]
EntrySet : [1=Burak, 2=Hamdi, 3=Tufan, 4=The, 5=Code, 6=Program]
SubMap : {2=Hamdi, 3=Tufan, 4=The}
firstKey : 1
lastKey : 6
Clone : {1=Burak, 2=Hamdi, 3=Tufan, 4=The, 5=Code, 6=Program}
remove : {1=Burak, 3=Tufan, 4=The, 5=Code, 6=Program}
clear : {}

• put : TreeMap içerisine eleman çifti ekler
• get : TreeMap içerisinden belirtilen key aracılığıyla value alanını getirir
• containsKey : TreeMap içerisinde belirtilen key değerini ara ve sonucu boolean olarak döndürür
• keySet : TreeMap içerisindeki bütün key alanlarını getirir.
• values : TreeMap içerisindeki bütün value alanlarını getirir.
• entrySet : TreeMap içerisindeki bütün key-value çiftini tek bir yapıda getirir
• subMap : Belirtilen iki key değeri arasındaki eleman çiftlerini getirir
• firstKey : İlk eleman çiftini getirir
• lastKey : Son eleman çiftini getirir
• remove : Belirtilen key ile eleman çiftinin kaldırılmasını sağlar
• clear : TreeMap içerisindeki bütün elemanları siler.

Bu anlatımımızda buraya kadar.

Örnek kod dosyasına Github üzerinden aşağıdaki link aracılığı ile ulaşabilirsiniz. https://github.com/thecodeprogram/TheSingleFiles/blob/master/TreeMapOrnek.java

Burak Hamdi TUFAN