大家好，我是小米，一个喜欢分享技术的 29 岁程序员。这次，我想跟大家聊聊我前不久在一次 Java 社招面试中遇到的一道题：“如何决定使用 HashMap 还是 TreeMap？”面试官一个问题丢过来，我还没开口，脑子里就开始狂飙内存了！
那天面试是在一家金融科技公司。面试官坐在对面，一脸温和地说：“小米，我们经常在实际开发中需要选择合适的数据结构。你能说说在什么情况下会选择 HashMap，什么时候会用 TreeMap 吗？”
第一步：了解背景，找到切入点
既然是面试题，咱们先从基础聊起，确保逻辑清晰、全面铺垫。
1. 什么是 HashMap？
HashMap 是 Java 中基于哈希表实现的键值对存储数据结构。它的特性是：
- 查找/插入性能快：时间复杂度是 O(1)（哈希冲突少时）。
- 无序存储：它不保证元素的顺序。
- 允许一个 null 键和多个 null 值。
2. 什么是 TreeMap？
TreeMap 是基于红黑树实现的键值对存储数据结构，特性如下：
- 键是有序的：默认按自然顺序排序，或者按 Comparator 提供的顺序排序。
- 查找/插入性能较慢：时间复杂度为 O(log n)。
- 不允许 null 键，但允许多个 null 值。
小米思考
我一边在脑海中快速复习知识点，一边脑补了两个典型的使用场景。为了让面试官“惊喜”，我决定边讲边结合实际案例。
第二步：从性能说开，找到“速度与顺序”的平衡点
“小米，具体举个例子吧。”面试官提示我。
“好嘞！”我先抛出两个问题，“你是想要快速查找元素呢，还是需要保证数据的有序性？”
如果性能是第一要义，比如需要频繁查询数据，而对顺序没要求，HashMap 是首选。它利用哈希表直接定位到存储位置，插入和查找效率都非常高。
案例 1：电商购物车的实现
购物车是电商系统中最常见的功能。
用户把商品加入购物车，通常以商品 ID 作为键，商品信息作为值存储。此时：
- 查询效率至关重要，因为用户随时可能查看购物车中的商品。
- 不关心商品的顺序，只需要快速响应即可。
用代码简单表示一下：
图片
“小米，那 TreeMap 就没用了吗？”面试官追问。
“当然不是！”我马上补充，“TreeMap 的最大优势在于数据有序性。”
案例 2：排行榜功能的实现
假设你要实现一个简单的在线游戏排行榜，按玩家分数从低到高排列。此时，TreeMap 是再合适不过的选择：
- TreeMap 默认按照键的顺序存储数据，天然支持有序性。
- 红黑树的结构使得插入和查找的效率在 O(log n) 的范围内。
以下是代码示例：
图片
结果输出：
图片
第三步：深挖需求，结合业务细节
讲完性能和顺序，我又主动提到了内存和线程安全问题。
“在实际开发中，我们还需要根据项目需求选择，比如：”
1. HashMap 是不是线程安全？HashMap 在多线程环境下可能导致数据不一致。为了线程安全，可以使用 Collections.synchronizedMap() 或 ConcurrentHashMap。
2. TreeMap 是否占用更多内存？由于 TreeMap 的底层是红黑树，它会存储额外的树节点结构，相较于 HashMap 占用稍多的内存。如果你的数据量特别大、对有序性要求较低，HashMap 会更高效。
第四步：加点料，让回答更“灵活”
“面试官，其实 HashMap 和 TreeMap 也能一起用！”我给出了第三种答案。
案例 3：分区处理大数据
如果需要快速定位分区，同时保证分区内的数据有序，可以结合 HashMap 和 TreeMap：
- 用 HashMap 存储分区的映射关系。
- 每个分区使用 TreeMap 维护有序的数据。
代码示例：
图片
总结：如何选择？
我看着面试官，最后总结了一句：“其实选择 HashMap 还是 TreeMap，关键在于性能与顺序的取舍。如果需要快速查询，选 HashMap；如果需要保证顺序，选 TreeMap。”
面试官点了点头，笑着说：“很不错！”
