极客笔记Java 中的 SortedMap firstKey() 方法
在Java语言中，SortedMap是一个比较特殊的数据结构，它继承自Map接口，和HashMap，TreeMap等映射容器一样，可以用来存储键值对。但SortedMap在添加（put）和获取（get）数据时有着非常特殊的行为。
SortedMap中的方法有很多，例如，根据指定的键获取值的get方法，根据指定的键删除键值对的remove方法，以及获取所有键的集合的keySet方法等等。但本文聚焦介绍 SortedMap 中的firstKey()方法。
SortedMap 的定义和用法
SortedMap是一个有序的映射表，其主要思想是使用键进行排序，并且按照一定的策略对键进行处理。例如，可以根据自然序列（Natural Ordering）对键进行排序，或者可以使用一个单独的比较器（Comparator）实现自定义排序。
SortedMap的定义如下：
public interface SortedMap<K, V> extends Map<K, V> {
// 返回此 SortedMap 中第一个 key 的值。
K firstKey();
}
由上述代码可以看出，SortedMap继承了Map接口，并将firstKey()方法定义为一个针对SortedMap比较特殊的方法。当排序后的SortedMap中存在元素时，firstKey()方法返回第一个元素即第一个键的值。
下面的示例展示了如何创建SortedMap，并输出其第一个键的值：
import java.util.*;
public class ExampleSortedMapFirstKey {
public static void main(String[] args) {
SortedMap<String,Integer> map = new TreeMap<String,Integer>();
map.put("A", 1);
map.put("C", 2);
map.put("B", 3);
System.out.println("第一个key的值为：" + map.firstKey());
}
}
在本示例中，我们首先创建了一个 SortedMap 对象，并向其添加三个键值对元素，其中键为 A、B和 C。此时，存储在Map中的数据为：
{A=1, B=3, C=2}
在map对象调用firstKey()函数时，此函数将根据键（即字母A、B和C）的自然顺序，返回 A 作为 SortedMap 中第一个键。因此，对本示例的输出结果如下所示：
第一个key的值为：A
方法实现方式
由于 SortedMap 是一种有序的 Map 结构，因此，对于firstKey()方法的实现，需要先确定 SortedMap 中的元素顺序，以避免每次调用 firstKey()方法时都需要进行排序操作。在Java中，SortedMap接口的实现类中，键的排序是通过红黑树（Red-Black Tree）来实现的。
在这棵树中，每个节点的左子树元素小于节点自身，每个节点的右子树元素大于节点自身，而这并不包括与节点自身键值相等的任何元素。SortedMap会在get方法、put方法和remove方法中，根据红黑树的排序规则对元素进行排序。
在SortedMap接口默认实现（TreeMap）中，firstKey()方法的实现方式如下：
public K firstKey() {
return key(getFirstEntry());
}
final Entry<K,V> getFirstEntry() {
Entry<K,V> p = root;
if (p != null)
while (p.left != null)
p = p.left;
return p;
}
可以看到，在getFirstEntry()方法中，SortedMap首先遍历SortedMap中的红黑树，获得最左侧的元素，这个元素就是SortedMap中排在第一位的键。经过getFirstEntry()方法的返回，firstKey()方法就可以直接返回结果了。
结论
在本文中，我们介绍了Java中SortedMap数据结构，以及它的一个重要方法firstKey()。我们了解到SortedMap是一种有序的映射表，并能够通过自身的排序规则，对其中的元素进行排序。而firstKey()方法则是SortedMap中用于获取第一个键值的方法，其实现基于红黑树结构，可以有效地提高方法的效率。对于需要处理排序数据的应用程序，SortedMap及其方法可以帮助我们轻松地完成数据排序任务。