jdk1.8中HashMap底层有一些疑问.

jdk1.8中HashMap的checkInvariants验证方法中有这一段代码

//检查红黑树的颜色
            if (t.red && tl != null && tl.red && tr != null && tr.red){
                return false;
            }

如果父节点为红色,子节点为一黑一红的情况下验证结果为true,但是并不符合红黑树的定义啊
求解惑!!

以下回答引用自chatGpt, 有用的话,请采纳哇!!!

在HashMap中,红黑树的节点有两种颜色:红色和黑色。红黑树的定义要求,如果一个节点是红色的,则它的子节点必须是黑色的。这是为了保证红黑树的平衡性质。

在HashMap中,如果一个节点是红色的,那么它的父节点一定是黑色的。因此,如果父节点为红色,子节点为一黑一红的情况下,这个子节点的黑色节点一定是父节点的另一个子节点,而不是这个子节点的兄弟节点。因此,这种情况并不违反红黑树的定义。

在checkInvariants方法中,这段代码的作用是检查红黑树的颜色是否符合要求。如果父节点为红色,子节点为一黑一红的情况下验证结果为true,说明这个子节点的黑色节点是父节点的另一个子节点,符合红黑树的定义,因此返回true。如果不符合要求,则返回false。

总之,这段代码的作用是检查红黑树的颜色是否符合要求,而不是验证红黑树的定义。如果你想验证红黑树的定义,可以参考其他的实现或者学习红黑树的相关知识。

  • 这篇博客: JDK8 HashMap源码行级解析 红黑树操作 史上最全最详细图解中的 checkInvariants 部分也许能够解决你的问题, 你可以仔细阅读以下内容或跳转源博客中阅读:
  •         static <K,V> boolean checkInvariants(TreeNode<K,V> t) {
                TreeNode<K,V> tp = t.parent, tl = t.left, tr = t.right,
                    tb = t.prev, tn = (TreeNode<K,V>)t.next;
                //检查双向链表的结构是否正确
                if (tb != null && tb.next != t)
                    return false;
                if (tn != null && tn.prev != t)
                    return false;
                //检查红黑树的结构是否正确
                if (tp != null && t != tp.left && t != tp.right)
                    return false;
                if (tl != null && (tl.parent != t || tl.hash > t.hash))
                    return false;
                if (tr != null && (tr.parent != t || tr.hash < t.hash))
                    return false;
                //检查红黑树的颜色是否正确
                if (t.red && tl != null && tl.red && tr != null && tr.red)
                    return false;
                //递归调用自身,检查左右孩子
                if (tl != null && !checkInvariants(tl))
                    return false;
                if (tr != null && !checkInvariants(tr))
                    return false;
                return true;
            }
    
    • 这是一个递归函数。整个执行过程类似于二叉树,叶子节点返回的bool值给上一层,以此类推,一直到了root。
    • 返回上一层后,if (tl != null && !checkInvariants(tl))if (tr != null && !checkInvariants(tr))会分别判断两个底层返回来的bool值,如果返回的bool值都是true,那么将执行终点return true
  • 以下回答由chatgpt基于相关博客总结生成:

    我了解到您的问题是关于HashMap在jdk1.8中checkInvariants验证方法中对红黑树的验证。您提到的父节点为红色,子节点为一黑一红的情况,验证结果却为true,确实和红黑树的定义不符合。不过这是因为在HashMap中,如果一个节点的左右子节点都是红色,那么这个节点就会被旋转,使得左子节点变成该节点的父节点。所以出现了一种情况,父节点为红色,左子节点为黑色(即原本是父节点的左子节点),右子节点为红色(即原本是左子节点的右子节点,而左子节点在被旋转后成为了当前节点的父节点),并且这三个节点都满足红黑树的规则。下面我将解释这个情况是如何实现的。 首先,我们要理解一下HashMap中的旋转操作。当一个节点的左右子节点都是红色时,HashMap会对这个节点进行旋转,使得原先的左子节点成为该节点的父节点。这个操作可以通过如下代码实现:

    // 左旋操作
    private void rotateLeft(Node<K,V> p) {
        if (p != null) {
            Node<K,V> r = p.right;
            p.right = r.left;
            if (r.left != null)
                r.left.parent = p;
            r.parent = p.parent;
            if (p.parent == null)
                table[indexFor(hash)] = r;
            else if (p.parent.left == p)
                p.parent.left = r;
            else
                p.parent.right = r;
            r.left = p;
            p.parent = r;
        }
    }
    
    // 右旋操作
    private void rotateRight(Node<K,V> p) {
        if (p != null) {
            Node<K,V> l = p.left;
            p.left = l.right;
            if (l.right != null)
                l.right.parent = p;
            l.parent = p.parent;
            if (p.parent == null)
                table[indexFor(hash)] = l;
            else if (p.parent.right == p)
                p.parent.right = l;
            else
                p.parent.left = l;
            l.right = p;
            p.parent = l;
        }
    }
    

    接下来可以模拟一下一次旋转的过程,看看为什么会出现您提到的情况。假设我们现在有一棵树,结构如下:

         p
       /   \
     lc     rc
    

    其中,p为父节点,lc和rc为左右子节点。假设lc和rc都是红色节点。那么这棵树就不符合红黑树的规则,需要进行旋转。

    为了让lc成为p的父节点,我们将p右旋,得到以下的结构:

       lc
      /  \
     p    rc
    

    如您所见,现在lc成为了p的父节点,同时lc的右子节点rc变成了p的右子节点。我们再对lc和p进行重新涂色,将p变成红色节点,将lc变成黑色节点,得到最终的结构:

       lc
      /  \
     p(black) rc
    

    经过这次旋转操作,我们让lc成为了p的父节点,同时符合了红黑树的规则。现在的情况是,p为黑色节点,lc和rc都为红色节点,符合红黑树的规则。我们可以再看一下在代码中的实现:

    if (t.red && tl != null && tl.red && tr != null && tr.red)
    

    这段代码是用来判断节点是否符合红黑树的规则的。其中,t为当前节点,tl为t的左子节点,tr为t的右子节点。如果t为红色节点,且tl、tr都是红色节点,那么这三个节点就不符合红黑树的规则。而对于上面我们说的这种情况,当t为原本的lc节点(现在的父节点),tl为原本的p节点(现在的左子节点),tr为rc节点(现在的右子节点)时,这个判断条件是不会被触发的。因为tl和tr都是红色节点,符合条件,但是现在的lc节点不是红色节点,所以不会触发判断条件,从而返回了true。 总之,以上就是关于HashMap在jdk1.8中的底层实现和您提出的问题的解释。希望能够帮助到您!