1 /*
2  * Copyright (c) 1997, 2018, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
3  * DO NOT ALTER OR REMOVE COPYRIGHT NOTICES OR THIS FILE HEADER.
4  *
5  * This code is free software; you can redistribute it and/or modify it
6  * under the terms of the GNU General Public License version 2 only, as
7  * published by the Free Software Foundation.  Oracle designates this
8  * particular file as subject to the "Classpath" exception as provided
9  * by Oracle in the LICENSE file that accompanied this code.
10  *
11  * This code is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
12  * ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
13  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
14  * version 2 for more details (a copy is included in the LICENSE file that
15  * accompanied this code).
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU General Public License version
18  * 2 along with this work; if not, write to the Free Software Foundation,
19  * Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
20  *
21  * Please contact Oracle, 500 Oracle Parkway, Redwood Shores, CA 94065 USA
22  * or visit www.oracle.com if you need additional information or have any
23  * questions.
24  */

25
26 package java.util;
27
28 import java.io.Serializable;
29 import java.util.function.BiConsumer;
30 import java.util.function.BiFunction;
31 import java.util.function.Consumer;
32
33 /**
34  * A Red-Black tree based {@link NavigableMap} implementation.
35  * The map is sorted according to the {@linkplain Comparable natural
36  * ordering} of its keys, or by a {@link Comparator} provided at map
37  * creation time, depending on which constructor is used.
38  *
39  * <p>This implementation provides guaranteed log(n) time cost for the
40  * {@code containsKey}, {@code get}, {@code put} and {@code remove}
41  * operations.  Algorithms are adaptations of those in Cormen, Leiserson, and
42  * Rivest's <em>Introduction to Algorithms</em>.
43  *
44  * <p>Note that the ordering maintained by a tree map, like any sorted map, and
45  * whether or not an explicit comparator is provided, must be <em>consistent
46  * with {@code equals}</em> if this sorted map is to correctly implement the
47  * {@code Map} interface.  (See {@code Comparable} or {@code Comparator} for a
48  * precise definition of <em>consistent with equals</em>.)  This is so because
49  * the {@code Map} interface is defined in terms of the {@code equals}
50  * operation, but a sorted map performs all key comparisons using its {@code
51  * compareTo} (or {@code compare}) method, so two keys that are deemed equal by
52  * this method are, from the standpoint of the sorted map, equal.  The behavior
53  * of a sorted map <em>is</em> well-defined even if its ordering is
54  * inconsistent with {@code equals}; it just fails to obey the general contract
55  * of the {@code Map} interface.
56  *
57  * <p><strong>Note that this implementation is not synchronized.</strong>
58  * If multiple threads access a map concurrently, and at least one of the
59  * threads modifies the map structurally, it <em>must</em> be synchronized
60  * externally.  (A structural modification is any operation that adds or
61  * deletes one or more mappings; merely changing the value associated
62  * with an existing key is not a structural modification.)  This is
63  * typically accomplished by synchronizing on some object that naturally
64  * encapsulates the map.
65  * If no such object exists, the map should be "wrapped" using the
66  * {@link Collections#synchronizedSortedMap Collections.synchronizedSortedMap}
67  * method.  This is best done at creation time, to prevent accidental
68  * unsynchronized access to the map: <pre>
69  *   SortedMap m = Collections.synchronizedSortedMap(new TreeMap(...));</pre>
70  *
71  * <p>The iterators returned by the {@code iterator} method of the collections
72  * returned by all of this class's "collection view methods" are
73  * <em>fail-fast</em>: if the map is structurally modified at any time after
74  * the iterator is created, in any way except through the iterator's own
75  * {@code remove} method, the iterator will throw a {@link
76  * ConcurrentModificationException}.  Thus, in the face of concurrent
77  * modification, the iterator fails quickly and cleanly, rather than risking
78  * arbitrary, non-deterministic behavior at an undetermined time in the future.
79  *
80  * <p>Note that the fail-fast behavior of an iterator cannot be guaranteed
81  * as it is, generally speaking, impossible to make any hard guarantees in the
82  * presence of unsynchronized concurrent modification.  Fail-fast iterators
83  * throw {@code ConcurrentModificationException} on a best-effort basis.
84  * Therefore, it would be wrong to write a program that depended on this
85  * exception for its correctness:   <em>the fail-fast behavior of iterators
86  * should be used only to detect bugs.</em>
87  *
88  * <p>All {@code Map.Entry} pairs returned by methods in this class
89  * and its views represent snapshots of mappings at the time they were
90  * produced. They do <strong>not</strong> support the {@code Entry.setValue}
91  * method. (Note however that it is possible to change mappings in the
92  * associated map using {@code put}.)
93  *
94  * <p>This class is a member of the
95  * <a href="{@docRoot}/java.base/java/util/package-summary.html#CollectionsFramework">
96  * Java Collections Framework</a>.
97  *
98  * @param <K> the type of keys maintained by this map
99  * @param <V> the type of mapped values
100  *
101  * @author  Josh Bloch and Doug Lea
102  * @see Map
103  * @see HashMap
104  * @see Hashtable
105  * @see Comparable
106  * @see Comparator
107  * @see Collection
108  * @since 1.2
109  */

110
111 public class TreeMap<K,V>
112     extends AbstractMap<K,V>
113     implements NavigableMap<K,V>, Cloneable, java.io.Serializable
114 {
115     /**
116      * The comparator used to maintain order in this tree map, or
117      * null if it uses the natural ordering of its keys.
118      *
119      * @serial
120      */

121     private final Comparator<? super K> comparator;
122
123     private transient Entry<K,V> root;
124
125     /**
126      * The number of entries in the tree
127      */

128     private transient int size = 0;
129
130     /**
131      * The number of structural modifications to the tree.
132      */

133     private transient int modCount = 0;
134
135     /**
136      * Constructs a new, empty tree map, using the natural ordering of its
137      * keys.  All keys inserted into the map must implement the {@link
138      * Comparable} interface.  Furthermore, all such keys must be
139      * <em>mutually comparable</em>: {@code k1.compareTo(k2)} must not throw
140      * a {@code ClassCastException} for any keys {@code k1} and
141      * {@code k2} in the map.  If the user attempts to put a key into the
142      * map that violates this constraint (for example, the user attempts to
143      * put a string key into a map whose keys are integers), the
144      * {@code put(Object key, Object value)} call will throw a
145      * {@code ClassCastException}.
146      */

147     public TreeMap() {
148         comparator = null;
149     }
150
151     /**
152      * Constructs a new, empty tree map, ordered according to the given
153      * comparator.  All keys inserted into the map must be <em>mutually
154      * comparable</em> by the given comparator: {@code comparator.compare(k1,
155      * k2)} must not throw a {@code ClassCastException} for any keys
156      * {@code k1} and {@code k2} in the map.  If the user attempts to put
157      * a key into the map that violates this constraint, the {@code put(Object
158      * key, Object value)} call will throw a
159      * {@code ClassCastException}.
160      *
161      * @param comparator the comparator that will be used to order this map.
162      *        If {@code null}, the {@linkplain Comparable natural
163      *        ordering} of the keys will be used.
164      */

165     public TreeMap(Comparator<? super K> comparator) {
166         this.comparator = comparator;
167     }
168
169     /**
170      * Constructs a new tree map containing the same mappings as the given
171      * map, ordered according to the <em>natural ordering</em> of its keys.
172      * All keys inserted into the new map must implement the {@link
173      * Comparable} interface.  Furthermore, all such keys must be
174      * <em>mutually comparable</em>: {@code k1.compareTo(k2)} must not throw
175      * a {@code ClassCastException} for any keys {@code k1} and
176      * {@code k2} in the map.  This method runs in n*log(n) time.
177      *
178      * @param  m the map whose mappings are to be placed in this map
179      * @throws ClassCastException if the keys in m are not {@link Comparable},
180      *         or are not mutually comparable
181      * @throws NullPointerException if the specified map is null
182      */

183     public TreeMap(Map<? extends K, ? extends V> m) {
184         comparator = null;
185         putAll(m);
186     }
187
188     /**
189      * Constructs a new tree map containing the same mappings and
190      * using the same ordering as the specified sorted map.  This
191      * method runs in linear time.
192      *
193      * @param  m the sorted map whose mappings are to be placed in this map,
194      *         and whose comparator is to be used to sort this map
195      * @throws NullPointerException if the specified map is null
196      */

197     public TreeMap(SortedMap<K, ? extends V> m) {
198         comparator = m.comparator();
199         try {
200             buildFromSorted(m.size(), m.entrySet().iterator(), nullnull);
201         } catch (java.io.IOException | ClassNotFoundException cannotHappen) {
202         }
203     }
204
205
206     // Query Operations
207
208     /**
209      * Returns the number of key-value mappings in this map.
210      *
211      * @return the number of key-value mappings in this map
212      */

213     public int size() {
214         return size;
215     }
216
217     /**
218      * Returns {@code trueif this map contains a mapping for the specified
219      * key.
220      *
221      * @param key key whose presence in this map is to be tested
222      * @return {@code trueif this map contains a mapping for the
223      *         specified key
224      * @throws ClassCastException if the specified key cannot be compared
225      *         with the keys currently in the map
226      * @throws NullPointerException if the specified key is null
227      *         and this map uses natural ordering, or its comparator
228      *         does not permit null keys
229      */

230     public boolean containsKey(Object key) {
231         return getEntry(key) != null;
232     }
233
234     /**
235      * Returns {@code trueif this map maps one or more keys to the
236      * specified value.  More formally, returns {@code trueif and only if
237      * this map contains at least one mapping to a value {@code v} such
238      * that {@code (value==null ? v==null : value.equals(v))}.  This
239      * operation will probably require time linear in the map size for
240      * most implementations.
241      *
242      * @param value value whose presence in this map is to be tested
243      * @return {@code trueif a mapping to {@code value} exists;
244      *         {@code false} otherwise
245      * @since 1.2
246      */

247     public boolean containsValue(Object value) {
248         for (Entry<K,V> e = getFirstEntry(); e != null; e = successor(e))
249             if (valEquals(value, e.value))
250                 return true;
251         return false;
252     }
253
254     /**
255      * Returns the value to which the specified key is mapped,
256      * or {@code nullif this map contains no mapping for the key.
257      *
258      * <p>More formally, if this map contains a mapping from a key
259      * {@code k} to a value {@code v} such that {@code key} compares
260      * equal to {@code k} according to the map's ordering, then this
261      * method returns {@code v}; otherwise it returns {@code null}.
262      * (There can be at most one such mapping.)
263      *
264      * <p>A return value of {@code null} does not <em>necessarily</em>
265      * indicate that the map contains no mapping for the key; it's also
266      * possible that the map explicitly maps the key to {@code null}.
267      * The {@link #containsKey containsKey} operation may be used to
268      * distinguish these two cases.
269      *
270      * @throws ClassCastException if the specified key cannot be compared
271      *         with the keys currently in the map
272      * @throws NullPointerException if the specified key is null
273      *         and this map uses natural ordering, or its comparator
274      *         does not permit null keys
275      */

276     public V get(Object key) {
277         Entry<K,V> p = getEntry(key);
278         return (p==null ? null : p.value);
279     }
280
281     public Comparator<? super K> comparator() {
282         return comparator;
283     }
284
285     /**
286      * @throws NoSuchElementException {@inheritDoc}
287      */

288     public K firstKey() {
289         return key(getFirstEntry());
290     }
291
292     /**
293      * @throws NoSuchElementException {@inheritDoc}
294      */

295     public K lastKey() {
296         return key(getLastEntry());
297     }
298
299     /**
300      * Copies all of the mappings from the specified map to this map.
301      * These mappings replace any mappings that this map had for any
302      * of the keys currently in the specified map.
303      *
304      * @param  map mappings to be stored in this map
305      * @throws ClassCastException if the class of a key or value in
306      *         the specified map prevents it from being stored in this map
307      * @throws NullPointerException if the specified map is null or
308      *         the specified map contains a null key and this map does not
309      *         permit null keys
310      */

311     public void putAll(Map<? extends K, ? extends V> map) {
312         int mapSize = map.size();
313         if (size==0 && mapSize!=0 && map instanceof SortedMap) {
314             Comparator<?> c = ((SortedMap<?,?>)map).comparator();
315             if (c == comparator || (c != null && c.equals(comparator))) {
316                 ++modCount;
317                 try {
318                     buildFromSorted(mapSize, map.entrySet().iterator(),
319                                     nullnull);
320                 } catch (java.io.IOException | ClassNotFoundException cannotHappen) {
321                 }
322                 return;
323             }
324         }
325         super.putAll(map);
326     }
327
328     /**
329      * Returns this map's entry for the given key, or {@code nullif the map
330      * does not contain an entry for the key.
331      *
332      * @return this map's entry for the given key, or {@code nullif the map
333      *         does not contain an entry for the key
334      * @throws ClassCastException if the specified key cannot be compared
335      *         with the keys currently in the map
336      * @throws NullPointerException if the specified key is null
337      *         and this map uses natural ordering, or its comparator
338      *         does not permit null keys
339      */

340     final Entry<K,V> getEntry(Object key) {
341         // Offload comparator-based version for sake of performance
342         if (comparator != null)
343             return getEntryUsingComparator(key);
344         if (key == null)
345             throw new NullPointerException();
346         @SuppressWarnings("unchecked")
347             Comparable<? super K> k = (Comparable<? super K>) key;
348         Entry<K,V> p = root;
349         while (p != null) {
350             int cmp = k.compareTo(p.key);
351             if (cmp < 0)
352                 p = p.left;
353             else if (cmp > 0)
354                 p = p.right;
355             else
356                 return p;
357         }
358         return null;
359     }
360
361     /**
362      * Version of getEntry using comparator. Split off from getEntry
363      * for performance. (This is not worth doing for most methods,
364      * that are less dependent on comparator performance, but is
365      * worthwhile here.)
366      */

367     final Entry<K,V> getEntryUsingComparator(Object key) {
368         @SuppressWarnings("unchecked")
369             K k = (K) key;
370         Comparator<? super K> cpr = comparator;
371         if (cpr != null) {
372             Entry<K,V> p = root;
373             while (p != null) {
374                 int cmp = cpr.compare(k, p.key);
375                 if (cmp < 0)
376                     p = p.left;
377                 else if (cmp > 0)
378                     p = p.right;
379                 else
380                     return p;
381             }
382         }
383         return null;
384     }
385
386     /**
387      * Gets the entry corresponding to the specified key; if no such entry
388      * exists, returns the entry for the least key greater than the specified
389      * key; if no such entry exists (i.e., the greatest key in the Tree is less
390      * than the specified key), returns {@code null}.
391      */

392     final Entry<K,V> getCeilingEntry(K key) {
393         Entry<K,V> p = root;
394         while (p != null) {
395             int cmp = compare(key, p.key);
396             if (cmp < 0) {
397                 if (p.left != null)
398                     p = p.left;
399                 else
400                     return p;
401             } else if (cmp > 0) {
402                 if (p.right != null) {
403                     p = p.right;
404                 } else {
405                     Entry<K,V> parent = p.parent;
406                     Entry<K,V> ch = p;
407                     while (parent != null && ch == parent.right) {
408                         ch = parent;
409                         parent = parent.parent;
410                     }
411                     return parent;
412                 }
413             } else
414                 return p;
415         }
416         return null;
417     }
418
419     /**
420      * Gets the entry corresponding to the specified key; if no such entry
421      * exists, returns the entry for the greatest key less than the specified
422      * key; if no such entry exists, returns {@code null}.
423      */

424     final Entry<K,V> getFloorEntry(K key) {
425         Entry<K,V> p = root;
426         while (p != null) {
427             int cmp = compare(key, p.key);
428             if (cmp > 0) {
429                 if (p.right != null)
430                     p = p.right;
431                 else
432                     return p;
433             } else if (cmp < 0) {
434                 if (p.left != null) {
435                     p = p.left;
436                 } else {
437                     Entry<K,V> parent = p.parent;
438                     Entry<K,V> ch = p;
439                     while (parent != null && ch == parent.left) {
440                         ch = parent;
441                         parent = parent.parent;
442                     }
443                     return parent;
444                 }
445             } else
446                 return p;
447
448         }
449         return null;
450     }
451
452     /**
453      * Gets the entry for the least key greater than the specified
454      * key; if no such entry exists, returns the entry for the least
455      * key greater than the specified key; if no such entry exists
456      * returns {@code null}.
457      */

458     final Entry<K,V> getHigherEntry(K key) {
459         Entry<K,V> p = root;
460         while (p != null) {
461             int cmp = compare(key, p.key);
462             if (cmp < 0) {
463                 if (p.left != null)
464                     p = p.left;
465                 else
466                     return p;
467             } else {
468                 if (p.right != null) {
469                     p = p.right;
470                 } else {
471                     Entry<K,V> parent = p.parent;
472                     Entry<K,V> ch = p;
473                     while (parent != null && ch == parent.right) {
474                         ch = parent;
475                         parent = parent.parent;
476                     }
477                     return parent;
478                 }
479             }
480         }
481         return null;
482     }
483
484     /**
485      * Returns the entry for the greatest key less than the specified key; if
486      * no such entry exists (i.e., the least key in the Tree is greater than
487      * the specified key), returns {@code null}.
488      */

489     final Entry<K,V> getLowerEntry(K key) {
490         Entry<K,V> p = root;
491         while (p != null) {
492             int cmp = compare(key, p.key);
493             if (cmp > 0) {
494                 if (p.right != null)
495                     p = p.right;
496                 else
497                     return p;
498             } else {
499                 if (p.left != null) {
500                     p = p.left;
501                 } else {
502                     Entry<K,V> parent = p.parent;
503                     Entry<K,V> ch = p;
504                     while (parent != null && ch == parent.left) {
505                         ch = parent;
506                         parent = parent.parent;
507                     }
508                     return parent;
509                 }
510             }
511         }
512         return null;
513     }
514
515     /**
516      * Associates the specified value with the specified key in this map.
517      * If the map previously contained a mapping for the key, the old
518      * value is replaced.
519      *
520      * @param key key with which the specified value is to be associated
521      * @param value value to be associated with the specified key
522      *
523      * @return the previous value associated with {@code key}, or
524      *         {@code nullif there was no mapping for {@code key}.
525      *         (A {@code nullreturn can also indicate that the map
526      *         previously associated {@code null} with {@code key}.)
527      * @throws ClassCastException if the specified key cannot be compared
528      *         with the keys currently in the map
529      * @throws NullPointerException if the specified key is null
530      *         and this map uses natural ordering, or its comparator
531      *         does not permit null keys
532      */

533     public V put(K key, V value) {
534         Entry<K,V> t = root;
535         if (t == null) {
536             compare(key, key); // type (and possibly null) check
537
538             root = new Entry<>(key, value, null);
539             size = 1;
540             modCount++;
541             return null;
542         }
543         int cmp;
544         Entry<K,V> parent;
545         // split comparator and comparable paths
546         Comparator<? super K> cpr = comparator;
547         if (cpr != null) {
548             do {
549                 parent = t;
550                 cmp = cpr.compare(key, t.key);
551                 if (cmp < 0)
552                     t = t.left;
553                 else if (cmp > 0)
554                     t = t.right;
555                 else
556                     return t.setValue(value);
557             } while (t != null);
558         }
559         else {
560             if (key == null)
561                 throw new NullPointerException();
562             @SuppressWarnings("unchecked")
563                 Comparable<? super K> k = (Comparable<? super K>) key;
564             do {
565                 parent = t;
566                 cmp = k.compareTo(t.key);
567                 if (cmp < 0)
568                     t = t.left;
569                 else if (cmp > 0)
570                     t = t.right;
571                 else
572                     return t.setValue(value);
573             } while (t != null);
574         }
575         Entry<K,V> e = new Entry<>(key, value, parent);
576         if (cmp < 0)
577             parent.left = e;
578         else
579             parent.right = e;
580         fixAfterInsertion(e);
581         size++;
582         modCount++;
583         return null;
584     }
585
586     /**
587      * Removes the mapping for this key from this TreeMap if present.
588      *
589      * @param  key key for which mapping should be removed
590      * @return the previous value associated with {@code key}, or
591      *         {@code nullif there was no mapping for {@code key}.
592      *         (A {@code nullreturn can also indicate that the map
593      *         previously associated {@code null} with {@code key}.)
594      * @throws ClassCastException if the specified key cannot be compared
595      *         with the keys currently in the map
596      * @throws NullPointerException if the specified key is null
597      *         and this map uses natural ordering, or its comparator
598      *         does not permit null keys
599      */

600     public V remove(Object key) {
601         Entry<K,V> p = getEntry(key);
602         if (p == null)
603             return null;
604
605         V oldValue = p.value;
606         deleteEntry(p);
607         return oldValue;
608     }
609
610     /**
611      * Removes all of the mappings from this map.
612      * The map will be empty after this call returns.
613      */

614     public void clear() {
615         modCount++;
616         size = 0;
617         root = null;
618     }
619
620     /**
621      * Returns a shallow copy of this {@code TreeMap} instance. (The keys and
622      * values themselves are not cloned.)
623      *
624      * @return a shallow copy of this map
625      */

626     public Object clone() {
627         TreeMap<?,?> clone;
628         try {
629             clone = (TreeMap<?,?>) super.clone();
630         } catch (CloneNotSupportedException e) {
631             throw new InternalError(e);
632         }
633
634         // Put clone into "virgin" state (except for comparator)
635         clone.root = null;
636         clone.size = 0;
637         clone.modCount = 0;
638         clone.entrySet = null;
639         clone.navigableKeySet = null;
640         clone.descendingMap = null;
641
642         // Initialize clone with our mappings
643         try {
644             clone.buildFromSorted(size, entrySet().iterator(), nullnull);
645         } catch (java.io.IOException | ClassNotFoundException cannotHappen) {
646         }
647
648         return clone;
649     }
650
651     // NavigableMap API methods
652
653     /**
654      * @since 1.6
655      */

656     public Map.Entry<K,V> firstEntry() {
657         return exportEntry(getFirstEntry());
658     }
659
660     /**
661      * @since 1.6
662      */

663     public Map.Entry<K,V> lastEntry() {
664         return exportEntry(getLastEntry());
665     }
666
667     /**
668      * @since 1.6
669      */

670     public Map.Entry<K,V> pollFirstEntry() {
671         Entry<K,V> p = getFirstEntry();
672         Map.Entry<K,V> result = exportEntry(p);
673         if (p != null)
674             deleteEntry(p);
675         return result;
676     }
677
678     /**
679      * @since 1.6
680      */

681     public Map.Entry<K,V> pollLastEntry() {
682         Entry<K,V> p = getLastEntry();
683         Map.Entry<K,V> result = exportEntry(p);
684         if (p != null)
685             deleteEntry(p);
686         return result;
687     }
688
689     /**
690      * @throws ClassCastException {@inheritDoc}
691      * @throws NullPointerException if the specified key is null
692      *         and this map uses natural ordering, or its comparator
693      *         does not permit null keys
694      * @since 1.6
695      */

696     public Map.Entry<K,V> lowerEntry(K key) {
697         return exportEntry(getLowerEntry(key));
698     }
699
700     /**
701      * @throws ClassCastException {@inheritDoc}
702      * @throws NullPointerException if the specified key is null
703      *         and this map uses natural ordering, or its comparator
704      *         does not permit null keys
705      * @since 1.6
706      */

707     public K lowerKey(K key) {
708         return keyOrNull(getLowerEntry(key));
709     }
710
711     /**
712      * @throws ClassCastException {@inheritDoc}
713      * @throws NullPointerException if the specified key is null
714      *         and this map uses natural ordering, or its comparator
715      *         does not permit null keys
716      * @since 1.6
717      */

718     public Map.Entry<K,V> floorEntry(K key) {
719         return exportEntry(getFloorEntry(key));
720     }
721
722     /**
723      * @throws ClassCastException {@inheritDoc}
724      * @throws NullPointerException if the specified key is null
725      *         and this map uses natural ordering, or its comparator
726      *         does not permit null keys
727      * @since 1.6
728      */

729     public K floorKey(K key) {
730         return keyOrNull(getFloorEntry(key));
731     }
732
733     /**
734      * @throws ClassCastException {@inheritDoc}
735      * @throws NullPointerException if the specified key is null
736      *         and this map uses natural ordering, or its comparator
737      *         does not permit null keys
738      * @since 1.6
739      */

740     public Map.Entry<K,V> ceilingEntry(K key) {
741         return exportEntry(getCeilingEntry(key));
742     }
743
744     /**
745      * @throws ClassCastException {@inheritDoc}
746      * @throws NullPointerException if the specified key is null
747      *         and this map uses natural ordering, or its comparator
748      *         does not permit null keys
749      * @since 1.6
750      */

751     public K ceilingKey(K key) {
752         return keyOrNull(getCeilingEntry(key));
753     }
754
755     /**
756      * @throws ClassCastException {@inheritDoc}
757      * @throws NullPointerException if the specified key is null
758      *         and this map uses natural ordering, or its comparator
759      *         does not permit null keys
760      * @since 1.6
761      */

762     public Map.Entry<K,V> higherEntry(K key) {
763         return exportEntry(getHigherEntry(key));
764     }
765
766     /**
767      * @throws ClassCastException {@inheritDoc}
768      * @throws NullPointerException if the specified key is null
769      *         and this map uses natural ordering, or its comparator
770      *         does not permit null keys
771      * @since 1.6
772      */

773     public K higherKey(K key) {
774         return keyOrNull(getHigherEntry(key));
775     }
776
777     // Views
778
779     /**
780      * Fields initialized to contain an instance of the entry set view
781      * the first time this view is requested.  Views are stateless, so
782      * there's no reason to create more than one.
783      */

784     private transient EntrySet entrySet;
785     private transient KeySet<K> navigableKeySet;
786     private transient NavigableMap<K,V> descendingMap;
787
788     /**
789      * Returns a {@link Set} view of the keys contained in this map.
790      *
791      * <p>The set's iterator returns the keys in ascending order.
792      * The set's spliterator is
793      * <em><a href="Spliterator.html#binding">late-binding</a></em>,
794      * <em>fail-fast</em>, and additionally reports {@link Spliterator#SORTED}
795      * and {@link Spliterator#ORDERED} with an encounter order that is ascending
796      * key order.  The spliterator's comparator (see
797      * {@link java.util.Spliterator#getComparator()}) is {@code nullif
798      * the tree map's comparator (see {@link #comparator()}) is {@code null}.
799      * Otherwise, the spliterator's comparator is the same as or imposes the
800      * same total ordering as the tree map's comparator.
801      *
802      * <p>The set is backed by the map, so changes to the map are
803      * reflected in the set, and vice-versa.  If the map is modified
804      * while an iteration over the set is in progress (except through
805      * the iterator's own {@code remove} operation), the results of
806      * the iteration are undefined.  The set supports element removal,
807      * which removes the corresponding mapping from the map, via the
808      * {@code Iterator.remove}, {@code Set.remove},
809      * {@code removeAll}, {@code retainAll}, and {@code clear}
810      * operations.  It does not support the {@code add} or {@code addAll}
811      * operations.
812      */

813     public Set<K> keySet() {
814         return navigableKeySet();
815     }
816
817     /**
818      * @since 1.6
819      */

820     public NavigableSet<K> navigableKeySet() {
821         KeySet<K> nks = navigableKeySet;
822         return (nks != null) ? nks : (navigableKeySet = new KeySet<>(this));
823     }
824
825     /**
826      * @since 1.6
827      */

828     public NavigableSet<K> descendingKeySet() {
829         return descendingMap().navigableKeySet();
830     }
831
832     /**
833      * Returns a {@link Collection} view of the values contained in this map.
834      *
835      * <p>The collection's iterator returns the values in ascending order
836      * of the corresponding keys. The collection's spliterator is
837      * <em><a href="Spliterator.html#binding">late-binding</a></em>,
838      * <em>fail-fast</em>, and additionally reports {@link Spliterator#ORDERED}
839      * with an encounter order that is ascending order of the corresponding
840      * keys.
841      *
842      * <p>The collection is backed by the map, so changes to the map are
843      * reflected in the collection, and vice-versa.  If the map is
844      * modified while an iteration over the collection is in progress
845      * (except through the iterator's own {@code remove} operation),
846      * the results of the iteration are undefined.  The collection
847      * supports element removal, which removes the corresponding
848      * mapping from the map, via the {@code Iterator.remove},
849      * {@code Collection.remove}, {@code removeAll},
850      * {@code retainAll} and {@code clear} operations.  It does not
851      * support the {@code add} or {@code addAll} operations.
852      */

853     public Collection<V> values() {
854         Collection<V> vs = values;
855         if (vs == null) {
856             vs = new Values();
857             values = vs;
858         }
859         return vs;
860     }
861
862     /**
863      * Returns a {@link Set} view of the mappings contained in this map.
864      *
865      * <p>The set's iterator returns the entries in ascending key order. The
866      * set's spliterator is
867      * <em><a href="Spliterator.html#binding">late-binding</a></em>,
868      * <em>fail-fast</em>, and additionally reports {@link Spliterator#SORTED} and
869      * {@link Spliterator#ORDERED} with an encounter order that is ascending key
870      * order.
871      *
872      * <p>The set is backed by the map, so changes to the map are
873      * reflected in the set, and vice-versa.  If the map is modified
874      * while an iteration over the set is in progress (except through
875      * the iterator's own {@code remove} operation, or through the
876      * {@code setValue} operation on a map entry returned by the
877      * iterator) the results of the iteration are undefined.  The set
878      * supports element removal, which removes the corresponding
879      * mapping from the map, via the {@code Iterator.remove},
880      * {@code Set.remove}, {@code removeAll}, {@code retainAll} and
881      * {@code clear} operations.  It does not support the
882      * {@code add} or {@code addAll} operations.
883      */

884     public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() {
885         EntrySet es = entrySet;
886         return (es != null) ? es : (entrySet = new EntrySet());
887     }
888
889     /**
890      * @since 1.6
891      */

892     public NavigableMap<K, V> descendingMap() {
893         NavigableMap<K, V> km = descendingMap;
894         return (km != null) ? km :
895             (descendingMap = new DescendingSubMap<>(this,
896                                                     truenulltrue,
897                                                     truenulltrue));
898     }
899
900     /**
901      * @throws ClassCastException       {@inheritDoc}
902      * @throws NullPointerException if {@code fromKey} or {@code toKey} is
903      *         null and this map uses natural ordering, or its comparator
904      *         does not permit null keys
905      * @throws IllegalArgumentException {@inheritDoc}
906      * @since 1.6
907      */

908     public NavigableMap<K,V> subMap(K fromKey, boolean fromInclusive,
909                                     K toKey,   boolean toInclusive) {
910         return new AscendingSubMap<>(this,
911                                      false, fromKey, fromInclusive,
912                                      false, toKey,   toInclusive);
913     }
914
915     /**
916      * @throws ClassCastException       {@inheritDoc}
917      * @throws NullPointerException if {@code toKey} is null
918      *         and this map uses natural ordering, or its comparator
919      *         does not permit null keys
920      * @throws IllegalArgumentException {@inheritDoc}
921      * @since 1.6
922      */

923     public NavigableMap<K,V> headMap(K toKey, boolean inclusive) {
924         return new AscendingSubMap<>(this,
925                                      true,  null,  true,
926                                      false, toKey, inclusive);
927     }
928
929     /**
930      * @throws ClassCastException       {@inheritDoc}
931      * @throws NullPointerException if {@code fromKey} is null
932      *         and this map uses natural ordering, or its comparator
933      *         does not permit null keys
934      * @throws IllegalArgumentException {@inheritDoc}
935      * @since 1.6
936      */

937     public NavigableMap<K,V> tailMap(K fromKey, boolean inclusive) {
938         return new AscendingSubMap<>(this,
939                                      false, fromKey, inclusive,
940                                      true,  null,    true);
941     }
942
943     /**
944      * @throws ClassCastException       {@inheritDoc}
945      * @throws NullPointerException if {@code fromKey} or {@code toKey} is
946      *         null and this map uses natural ordering, or its comparator
947      *         does not permit null keys
948      * @throws IllegalArgumentException {@inheritDoc}
949      */

950     public SortedMap<K,V> subMap(K fromKey, K toKey) {
951         return subMap(fromKey, true, toKey, false);
952     }
953
954     /**
955      * @throws ClassCastException       {@inheritDoc}
956      * @throws NullPointerException if {@code toKey} is null
957      *         and this map uses natural ordering, or its comparator
958      *         does not permit null keys
959      * @throws IllegalArgumentException {@inheritDoc}
960      */

961     public SortedMap<K,V> headMap(K toKey) {
962         return headMap(toKey, false);
963     }
964
965     /**
966      * @throws ClassCastException       {@inheritDoc}
967      * @throws NullPointerException if {@code fromKey} is null
968      *         and this map uses natural ordering, or its comparator
969      *         does not permit null keys
970      * @throws IllegalArgumentException {@inheritDoc}
971      */

972     public SortedMap<K,V> tailMap(K fromKey) {
973         return tailMap(fromKey, true);
974     }
975
976     @Override
977     public boolean replace(K key, V oldValue, V newValue) {
978         Entry<K,V> p = getEntry(key);
979         if (p!=null && Objects.equals(oldValue, p.value)) {
980             p.value = newValue;
981             return true;
982         }
983         return false;
984     }
985
986     @Override
987     public V replace(K key, V value) {
988         Entry<K,V> p = getEntry(key);
989         if (p!=null) {
990             V oldValue = p.value;
991             p.value = value;
992             return oldValue;
993         }
994         return null;
995     }
996
997     @Override
998     public void forEach(BiConsumer<? super K, ? super V> action) {
999         Objects.requireNonNull(action);
1000         int expectedModCount = modCount;
1001         for (Entry<K, V> e = getFirstEntry(); e != null; e = successor(e)) {
1002             action.accept(e.key, e.value);
1003
1004             if (expectedModCount != modCount) {
1005                 throw new ConcurrentModificationException();
1006             }
1007         }
1008     }
1009
1010     @Override
1011     public void replaceAll(BiFunction<? super K, ? super V, ? extends V> function) {
1012         Objects.requireNonNull(function);
1013         int expectedModCount = modCount;
1014
1015         for (Entry<K, V> e = getFirstEntry(); e != null; e = successor(e)) {
1016             e.value = function.apply(e.key, e.value);
1017
1018             if (expectedModCount != modCount) {
1019                 throw new ConcurrentModificationException();
1020             }
1021         }
1022     }
1023
1024     // View class support
1025
1026     class Values extends AbstractCollection<V> {
1027         public Iterator<V> iterator() {
1028             return new ValueIterator(getFirstEntry());
1029         }
1030
1031         public int size() {
1032             return TreeMap.this.size();
1033         }
1034
1035         public boolean contains(Object o) {
1036             return TreeMap.this.containsValue(o);
1037         }
1038
1039         public boolean remove(Object o) {
1040             for (Entry<K,V> e = getFirstEntry(); e != null; e = successor(e)) {
1041                 if (valEquals(e.getValue(), o)) {
1042                     deleteEntry(e);
1043                     return true;
1044                 }
1045             }
1046             return false;
1047         }
1048
1049         public void clear() {
1050             TreeMap.this.clear();
1051         }
1052
1053         public Spliterator<V> spliterator() {
1054             return new ValueSpliterator<>(TreeMap.thisnullnull, 0, -1, 0);
1055         }
1056     }
1057
1058     class EntrySet extends AbstractSet<Map.Entry<K,V>> {
1059         public Iterator<Map.Entry<K,V>> iterator() {
1060             return new EntryIterator(getFirstEntry());
1061         }
1062
1063         public boolean contains(Object o) {
1064             if (!(o instanceof Map.Entry))
1065                 return false;
1066             Map.Entry<?,?> entry = (Map.Entry<?,?>) o;
1067             Object value = entry.getValue();
1068             Entry<K,V> p = getEntry(entry.getKey());
1069             return p != null && valEquals(p.getValue(), value);
1070         }
1071
1072         public boolean remove(Object o) {
1073             if (!(o instanceof Map.Entry))
1074                 return false;
1075             Map.Entry<?,?> entry = (Map.Entry<?,?>) o;
1076             Object value = entry.getValue();
1077             Entry<K,V> p = getEntry(entry.getKey());
1078             if (p != null && valEquals(p.getValue(), value)) {
1079                 deleteEntry(p);
1080                 return true;
1081             }
1082             return false;
1083         }
1084
1085         public int size() {
1086             return TreeMap.this.size();
1087         }
1088
1089         public void clear() {
1090             TreeMap.this.clear();
1091         }
1092
1093         public Spliterator<Map.Entry<K,V>> spliterator() {
1094             return new EntrySpliterator<>(TreeMap.thisnullnull, 0, -1, 0);
1095         }
1096     }
1097
1098     /*
1099      * Unlike Values and EntrySet, the KeySet class is static,
1100      * delegating to a NavigableMap to allow use by SubMaps, which
1101      * outweighs the ugliness of needing type-tests for the following
1102      * Iterator methods that are defined appropriately in main versus
1103      * submap classes.
1104      */

1105
1106     Iterator<K> keyIterator() {
1107         return new KeyIterator(getFirstEntry());
1108     }
1109
1110     Iterator<K> descendingKeyIterator() {
1111         return new DescendingKeyIterator(getLastEntry());
1112     }
1113
1114     static final class KeySet<E> extends AbstractSet<E> implements NavigableSet<E> {
1115         private final NavigableMap<E, ?> m;
1116         KeySet(NavigableMap<E,?> map) { m = map; }
1117
1118         public Iterator<E> iterator() {
1119             if (m instanceof TreeMap)
1120                 return ((TreeMap<E,?>)m).keyIterator();
1121             else
1122                 return ((TreeMap.NavigableSubMap<E,?>)m).keyIterator();
1123         }
1124
1125         public Iterator<E> descendingIterator() {
1126             if (m instanceof TreeMap)
1127                 return ((TreeMap<E,?>)m).descendingKeyIterator();
1128             else
1129                 return ((TreeMap.NavigableSubMap<E,?>)m).descendingKeyIterator();
1130         }
1131
1132         public int size() { return m.size(); }
1133         public boolean isEmpty() { return m.isEmpty(); }
1134         public boolean contains(Object o) { return m.containsKey(o); }
1135         public void clear() { m.clear(); }
1136         public E lower(E e) { return m.lowerKey(e); }
1137         public E floor(E e) { return m.floorKey(e); }
1138         public E ceiling(E e) { return m.ceilingKey(e); }
1139         public E higher(E e) { return m.higherKey(e); }
1140         public E first() { return m.firstKey(); }
1141         public E last() { return m.lastKey(); }
1142         public Comparator<? super E> comparator() { return m.comparator(); }
1143         public E pollFirst() {
1144             Map.Entry<E,?> e = m.pollFirstEntry();
1145             return (e == null) ? null : e.getKey();
1146         }
1147         public E pollLast() {
1148             Map.Entry<E,?> e = m.pollLastEntry();
1149             return (e == null) ? null : e.getKey();
1150         }
1151         public boolean remove(Object o) {
1152             int oldSize = size();
1153             m.remove(o);
1154             return size() != oldSize;
1155         }
1156         public NavigableSet<E> subSet(E fromElement, boolean fromInclusive,
1157                                       E toElement,   boolean toInclusive) {
1158             return new KeySet<>(m.subMap(fromElement, fromInclusive,
1159                                           toElement,   toInclusive));
1160         }
1161         public NavigableSet<E> headSet(E toElement, boolean inclusive) {
1162             return new KeySet<>(m.headMap(toElement, inclusive));
1163         }
1164         public NavigableSet<E> tailSet(E fromElement, boolean inclusive) {
1165             return new KeySet<>(m.tailMap(fromElement, inclusive));
1166         }
1167         public SortedSet<E> subSet(E fromElement, E toElement) {
1168             return subSet(fromElement, true, toElement, false);
1169         }
1170         public SortedSet<E> headSet(E toElement) {
1171             return headSet(toElement, false);
1172         }
1173         public SortedSet<E> tailSet(E fromElement) {
1174             return tailSet(fromElement, true);
1175         }
1176         public NavigableSet<E> descendingSet() {
1177             return new KeySet<>(m.descendingMap());
1178         }
1179
1180         public Spliterator<E> spliterator() {
1181             return keySpliteratorFor(m);
1182         }
1183     }
1184
1185     /**
1186      * Base class for TreeMap Iterators
1187      */

1188     abstract class PrivateEntryIterator<T> implements Iterator<T> {
1189         Entry<K,V> next;
1190         Entry<K,V> lastReturned;
1191         int expectedModCount;
1192
1193         PrivateEntryIterator(Entry<K,V> first) {
1194             expectedModCount = modCount;
1195             lastReturned = null;
1196             next = first;
1197         }
1198
1199         public final boolean hasNext() {
1200             return next != null;
1201         }
1202
1203         final Entry<K,V> nextEntry() {
1204             Entry<K,V> e = next;
1205             if (e == null)
1206                 throw new NoSuchElementException();
1207             if (modCount != expectedModCount)
1208                 throw new ConcurrentModificationException();
1209             next = successor(e);
1210             lastReturned = e;
1211             return e;
1212         }
1213
1214         final Entry<K,V> prevEntry() {
1215             Entry<K,V> e = next;
1216             if (e == null)
1217                 throw new NoSuchElementException();
1218             if (modCount != expectedModCount)
1219                 throw new ConcurrentModificationException();
1220             next = predecessor(e);
1221             lastReturned = e;
1222             return e;
1223         }
1224
1225         public void remove() {
1226             if (lastReturned == null)
1227                 throw new IllegalStateException();
1228             if (modCount != expectedModCount)
1229                 throw new ConcurrentModificationException();
1230             // deleted entries are replaced by their successors
1231             if (lastReturned.left != null && lastReturned.right != null)
1232                 next = lastReturned;
1233             deleteEntry(lastReturned);
1234             expectedModCount = modCount;
1235             lastReturned = null;
1236         }
1237     }
1238
1239     final class EntryIterator extends PrivateEntryIterator<Map.Entry<K,V>> {
1240         EntryIterator(Entry<K,V> first) {
1241             super(first);
1242         }
1243         public Map.Entry<K,V> next() {
1244             return nextEntry();
1245         }
1246     }
1247
1248     final class ValueIterator extends PrivateEntryIterator<V> {
1249         ValueIterator(Entry<K,V> first) {
1250             super(first);
1251         }
1252         public V next() {
1253             return nextEntry().value;
1254         }
1255     }
1256
1257     final class KeyIterator extends PrivateEntryIterator<K> {
1258         KeyIterator(Entry<K,V> first) {
1259             super(first);
1260         }
1261         public K next() {
1262             return nextEntry().key;
1263         }
1264     }
1265
1266     final class DescendingKeyIterator extends PrivateEntryIterator<K> {
1267         DescendingKeyIterator(Entry<K,V> first) {
1268             super(first);
1269         }
1270         public K next() {
1271             return prevEntry().key;
1272         }
1273         public void remove() {
1274             if (lastReturned == null)
1275                 throw new IllegalStateException();
1276             if (modCount != expectedModCount)
1277                 throw new ConcurrentModificationException();
1278             deleteEntry(lastReturned);
1279             lastReturned = null;
1280             expectedModCount = modCount;
1281         }
1282     }
1283
1284     // Little utilities
1285
1286     /**
1287      * Compares two keys using the correct comparison method for this TreeMap.
1288      */

1289     @SuppressWarnings("unchecked")
1290     final int compare(Object k1, Object k2) {
1291         return comparator==null ? ((Comparable<? super K>)k1).compareTo((K)k2)
1292             : comparator.compare((K)k1, (K)k2);
1293     }
1294
1295     /**
1296      * Test two values for equality.  Differs from o1.equals(o2) only in
1297      * that it copes with {@code null} o1 properly.
1298      */

1299     static final boolean valEquals(Object o1, Object o2) {
1300         return (o1==null ? o2==null : o1.equals(o2));
1301     }
1302
1303     /**
1304      * Return SimpleImmutableEntry for entry, or null if null
1305      */

1306     static <K,V> Map.Entry<K,V> exportEntry(TreeMap.Entry<K,V> e) {
1307         return (e == null) ? null :
1308             new AbstractMap.SimpleImmutableEntry<>(e);
1309     }
1310
1311     /**
1312      * Return key for entry, or null if null
1313      */

1314     static <K,V> K keyOrNull(TreeMap.Entry<K,V> e) {
1315         return (e == null) ? null : e.key;
1316     }
1317
1318     /**
1319      * Returns the key corresponding to the specified Entry.
1320      * @throws NoSuchElementException if the Entry is null
1321      */

1322     static <K> K key(Entry<K,?> e) {
1323         if (e==null)
1324             throw new NoSuchElementException();
1325         return e.key;
1326     }
1327
1328
1329     // SubMaps
1330
1331     /**
1332      * Dummy value serving as unmatchable fence key for unbounded
1333      * SubMapIterators
1334      */

1335     private static final Object UNBOUNDED = new Object();
1336
1337     /**
1338      * @serial include
1339      */

1340     abstract static class NavigableSubMap<K,V> extends AbstractMap<K,V>
1341         implements NavigableMap<K,V>, java.io.Serializable {
1342         private static final long serialVersionUID = -2102997345730753016L;
1343         /**
1344          * The backing map.
1345          */

1346         final TreeMap<K,V> m;
1347
1348         /**
1349          * Endpoints are represented as triples (fromStart, lo,
1350          * loInclusive) and (toEnd, hi, hiInclusive). If fromStart is
1351          * true, then the low (absolute) bound is the start of the
1352          * backing map, and the other values are ignored. Otherwise,
1353          * if loInclusive is true, lo is the inclusive bound, else lo
1354          * is the exclusive bound. Similarly for the upper bound.
1355          */

1356         final K lo, hi;
1357         final boolean fromStart, toEnd;
1358         final boolean loInclusive, hiInclusive;
1359
1360         NavigableSubMap(TreeMap<K,V> m,
1361                         boolean fromStart, K lo, boolean loInclusive,
1362                         boolean toEnd,     K hi, boolean hiInclusive) {
1363             if (!fromStart && !toEnd) {
1364                 if (m.compare(lo, hi) > 0)
1365                     throw new IllegalArgumentException("fromKey > toKey");
1366             } else {
1367                 if (!fromStart) // type check
1368                     m.compare(lo, lo);
1369                 if (!toEnd)
1370                     m.compare(hi, hi);
1371             }
1372
1373             this.m = m;
1374             this.fromStart = fromStart;
1375             this.lo = lo;
1376             this.loInclusive = loInclusive;
1377             this.toEnd = toEnd;
1378             this.hi = hi;
1379             this.hiInclusive = hiInclusive;
1380         }
1381
1382         // internal utilities
1383
1384         final boolean tooLow(Object key) {
1385             if (!fromStart) {
1386                 int c = m.compare(key, lo);
1387                 if (c < 0 || (c == 0 && !loInclusive))
1388                     return true;
1389             }
1390             return false;
1391         }
1392
1393         final boolean tooHigh(Object key) {
1394             if (!toEnd) {
1395                 int c = m.compare(key, hi);
1396                 if (c > 0 || (c == 0 && !hiInclusive))
1397                     return true;
1398             }
1399             return false;
1400         }
1401
1402         final boolean inRange(Object key) {
1403             return !tooLow(key) && !tooHigh(key);
1404         }
1405
1406         final boolean inClosedRange(Object key) {
1407             return (fromStart || m.compare(key, lo) >= 0)
1408                 && (toEnd || m.compare(hi, key) >= 0);
1409         }
1410
1411         final boolean inRange(Object key, boolean inclusive) {
1412             return inclusive ? inRange(key) : inClosedRange(key);
1413         }
1414
1415         /*
1416          * Absolute versions of relation operations.
1417          * Subclasses map to these using like-named "sub"
1418          * versions that invert senses for descending maps
1419          */

1420
1421         final TreeMap.Entry<K,V> absLowest() {
1422             TreeMap.Entry<K,V> e =
1423                 (fromStart ?  m.getFirstEntry() :
1424                  (loInclusive ? m.getCeilingEntry(lo) :
1425                                 m.getHigherEntry(lo)));
1426             return (e == null || tooHigh(e.key)) ? null : e;
1427         }
1428
1429         final TreeMap.Entry<K,V> absHighest() {
1430             TreeMap.Entry<K,V> e =
1431                 (toEnd ?  m.getLastEntry() :
1432                  (hiInclusive ?  m.getFloorEntry(hi) :
1433                                  m.getLowerEntry(hi)));
1434             return (e == null || tooLow(e.key)) ? null : e;
1435         }
1436
1437         final TreeMap.Entry<K,V> absCeiling(K key) {
1438             if (tooLow(key))
1439                 return absLowest();
1440             TreeMap.Entry<K,V> e = m.getCeilingEntry(key);
1441             return (e == null || tooHigh(e.key)) ? null : e;
1442         }
1443
1444         final TreeMap.Entry<K,V> absHigher(K key) {
1445             if (tooLow(key))
1446                 return absLowest();
1447             TreeMap.Entry<K,V> e = m.getHigherEntry(key);
1448             return (e == null || tooHigh(e.key)) ? null : e;
1449         }
1450
1451         final TreeMap.Entry<K,V> absFloor(K key) {
1452             if (tooHigh(key))
1453                 return absHighest();
1454             TreeMap.Entry<K,V> e = m.getFloorEntry(key);
1455             return (e == null || tooLow(e.key)) ? null : e;
1456         }
1457
1458         final TreeMap.Entry<K,V> absLower(K key) {
1459             if (tooHigh(key))
1460                 return absHighest();
1461             TreeMap.Entry<K,V> e = m.getLowerEntry(key);
1462             return (e == null || tooLow(e.key)) ? null : e;
1463         }
1464
1465         /** Returns the absolute high fence for ascending traversal */
1466         final TreeMap.Entry<K,V> absHighFence() {
1467             return (toEnd ? null : (hiInclusive ?
1468                                     m.getHigherEntry(hi) :
1469                                     m.getCeilingEntry(hi)));
1470         }
1471
1472         /** Return the absolute low fence for descending traversal  */
1473         final TreeMap.Entry<K,V> absLowFence() {
1474             return (fromStart ? null : (loInclusive ?
1475                                         m.getLowerEntry(lo) :
1476                                         m.getFloorEntry(lo)));
1477         }
1478
1479         // Abstract methods defined in ascending vs descending classes
1480         // These relay to the appropriate absolute versions
1481
1482         abstract TreeMap.Entry<K,V> subLowest();
1483         abstract TreeMap.Entry<K,V> subHighest();
1484         abstract TreeMap.Entry<K,V> subCeiling(K key);
1485         abstract TreeMap.Entry<K,V> subHigher(K key);
1486         abstract TreeMap.Entry<K,V> subFloor(K key);
1487         abstract TreeMap.Entry<K,V> subLower(K key);
1488
1489         /** Returns ascending iterator from the perspective of this submap */
1490         abstract Iterator<K> keyIterator();
1491
1492         abstract Spliterator<K> keySpliterator();
1493
1494         /** Returns descending iterator from the perspective of this submap */
1495         abstract Iterator<K> descendingKeyIterator();
1496
1497         // public methods
1498
1499         public boolean isEmpty() {
1500             return (fromStart && toEnd) ? m.isEmpty() : entrySet().isEmpty();
1501         }
1502
1503         public int size() {
1504             return (fromStart && toEnd) ? m.size() : entrySet().size();
1505         }
1506
1507         public final boolean containsKey(Object key) {
1508             return inRange(key) && m.containsKey(key);
1509         }
1510
1511         public final V put(K key, V value) {
1512             if (!inRange(key))
1513                 throw new IllegalArgumentException("key out of range");
1514             return m.put(key, value);
1515         }
1516
1517         public final V get(Object key) {
1518             return !inRange(key) ? null :  m.get(key);
1519         }
1520
1521         public final V remove(Object key) {
1522             return !inRange(key) ? null : m.remove(key);
1523         }
1524
1525         public final Map.Entry<K,V> ceilingEntry(K key) {
1526             return exportEntry(subCeiling(key));
1527         }
1528
1529         public final K ceilingKey(K key) {
1530             return keyOrNull(subCeiling(key));
1531         }
1532
1533         public final Map.Entry<K,V> higherEntry(K key) {
1534             return exportEntry(subHigher(key));
1535         }
1536
1537         public final K higherKey(K key) {
1538             return keyOrNull(subHigher(key));
1539         }
1540
1541         public final Map.Entry<K,V> floorEntry(K key) {
1542             return exportEntry(subFloor(key));
1543         }
1544
1545         public final K floorKey(K key) {
1546             return keyOrNull(subFloor(key));
1547         }
1548
1549         public final Map.Entry<K,V> lowerEntry(K key) {
1550             return exportEntry(subLower(key));
1551         }
1552
1553         public final K lowerKey(K key) {
1554             return keyOrNull(subLower(key));
1555         }
1556
1557         public final K firstKey() {
1558             return key(subLowest());
1559         }
1560
1561         public final K lastKey() {
1562             return key(subHighest());
1563         }
1564
1565         public final Map.Entry<K,V> firstEntry() {
1566             return exportEntry(subLowest());
1567         }
1568
1569         public final Map.Entry<K,V> lastEntry() {
1570             return exportEntry(subHighest());
1571         }
1572
1573         public final Map.Entry<K,V> pollFirstEntry() {
1574             TreeMap.Entry<K,V> e = subLowest();
1575             Map.Entry<K,V> result = exportEntry(e);
1576             if (e != null)
1577                 m.deleteEntry(e);
1578             return result;
1579         }
1580
1581         public final Map.Entry<K,V> pollLastEntry() {
1582             TreeMap.Entry<K,V> e = subHighest();
1583             Map.Entry<K,V> result = exportEntry(e);
1584             if (e != null)
1585                 m.deleteEntry(e);
1586             return result;
1587         }
1588
1589         // Views
1590         transient NavigableMap<K,V> descendingMapView;
1591         transient EntrySetView entrySetView;
1592         transient KeySet<K> navigableKeySetView;
1593
1594         public final NavigableSet<K> navigableKeySet() {
1595             KeySet<K> nksv = navigableKeySetView;
1596             return (nksv != null) ? nksv :
1597                 (navigableKeySetView = new TreeMap.KeySet<>(this));
1598         }
1599
1600         public final Set<K> keySet() {
1601             return navigableKeySet();
1602         }
1603
1604         public NavigableSet<K> descendingKeySet() {
1605             return descendingMap().navigableKeySet();
1606         }
1607
1608         public final SortedMap<K,V> subMap(K fromKey, K toKey) {
1609             return subMap(fromKey, true, toKey, false);
1610         }
1611
1612         public final SortedMap<K,V> headMap(K toKey) {
1613             return headMap(toKey, false);
1614         }
1615
1616         public final SortedMap<K,V> tailMap(K fromKey) {
1617             return tailMap(fromKey, true);
1618         }
1619
1620         // View classes
1621
1622         abstract class EntrySetView extends AbstractSet<Map.Entry<K,V>> {
1623             private transient int size = -1, sizeModCount;
1624
1625             public int size() {
1626                 if (fromStart && toEnd)
1627                     return m.size();
1628                 if (size == -1 || sizeModCount != m.modCount) {
1629                     sizeModCount = m.modCount;
1630                     size = 0;
1631                     Iterator<?> i = iterator();
1632                     while (i.hasNext()) {
1633                         size++;
1634                         i.next();
1635                     }
1636                 }
1637                 return size;
1638             }
1639
1640             public boolean isEmpty() {
1641                 TreeMap.Entry<K,V> n = absLowest();
1642                 return n == null || tooHigh(n.key);
1643             }
1644
1645             public boolean contains(Object o) {
1646                 if (!(o instanceof Map.Entry))
1647                     return false;
1648                 Map.Entry<?,?> entry = (Map.Entry<?,?>) o;
1649                 Object key = entry.getKey();
1650                 if (!inRange(key))
1651                     return false;
1652                 TreeMap.Entry<?,?> node = m.getEntry(key);
1653                 return node != null &&
1654                     valEquals(node.getValue(), entry.getValue());
1655             }
1656
1657             public boolean remove(Object o) {
1658                 if (!(o instanceof Map.Entry))
1659                     return false;
1660                 Map.Entry<?,?> entry = (Map.Entry<?,?>) o;
1661                 Object key = entry.getKey();
1662                 if (!inRange(key))
1663                     return false;
1664                 TreeMap.Entry<K,V> node = m.getEntry(key);
1665                 if (node!=null && valEquals(node.getValue(),
1666                                             entry.getValue())) {
1667                     m.deleteEntry(node);
1668                     return true;
1669                 }
1670                 return false;
1671             }
1672         }
1673
1674         /**
1675          * Iterators for SubMaps
1676          */

1677         abstract class SubMapIterator<T> implements Iterator<T> {
1678             TreeMap.Entry<K,V> lastReturned;
1679             TreeMap.Entry<K,V> next;
1680             final Object fenceKey;
1681             int expectedModCount;
1682
1683             SubMapIterator(TreeMap.Entry<K,V> first,
1684                            TreeMap.Entry<K,V> fence) {
1685                 expectedModCount = m.modCount;
1686                 lastReturned = null;
1687                 next = first;
1688                 fenceKey = fence == null ? UNBOUNDED : fence.key;
1689             }
1690
1691             public final boolean hasNext() {
1692                 return next != null && next.key != fenceKey;
1693             }
1694
1695             final TreeMap.Entry<K,V> nextEntry() {
1696                 TreeMap.Entry<K,V> e = next;
1697                 if (e == null || e.key == fenceKey)
1698                     throw new NoSuchElementException();
1699                 if (m.modCount != expectedModCount)
1700                     throw new ConcurrentModificationException();
1701                 next = successor(e);
1702                 lastReturned = e;
1703                 return e;
1704             }
1705
1706             final TreeMap.Entry<K,V> prevEntry() {
1707                 TreeMap.Entry<K,V> e = next;
1708                 if (e == null || e.key == fenceKey)
1709                     throw new NoSuchElementException();
1710                 if (m.modCount != expectedModCount)
1711                     throw new ConcurrentModificationException();
1712                 next = predecessor(e);
1713                 lastReturned = e;
1714                 return e;
1715             }
1716
1717             final void removeAscending() {
1718                 if (lastReturned == null)
1719                     throw new IllegalStateException();
1720                 if (m.modCount != expectedModCount)
1721                     throw new ConcurrentModificationException();
1722                 // deleted entries are replaced by their successors
1723                 if (lastReturned.left != null && lastReturned.right != null)
1724                     next = lastReturned;
1725                 m.deleteEntry(lastReturned);
1726                 lastReturned = null;
1727                 expectedModCount = m.modCount;
1728             }
1729
1730             final void removeDescending() {
1731                 if (lastReturned == null)
1732                     throw new IllegalStateException();
1733                 if (m.modCount != expectedModCount)
1734                     throw new ConcurrentModificationException();
1735                 m.deleteEntry(lastReturned);
1736                 lastReturned = null;
1737                 expectedModCount = m.modCount;
1738             }
1739
1740         }
1741
1742         final class SubMapEntryIterator extends SubMapIterator<Map.Entry<K,V>> {
1743             SubMapEntryIterator(TreeMap.Entry<K,V> first,
1744                                 TreeMap.Entry<K,V> fence) {
1745                 super(first, fence);
1746             }
1747             public Map.Entry<K,V> next() {
1748                 return nextEntry();
1749             }
1750             public void remove() {
1751                 removeAscending();
1752             }
1753         }
1754
1755         final class DescendingSubMapEntryIterator extends SubMapIterator<Map.Entry<K,V>> {
1756             DescendingSubMapEntryIterator(TreeMap.Entry<K,V> last,
1757                                           TreeMap.Entry<K,V> fence) {
1758                 super(last, fence);
1759             }
1760
1761             public Map.Entry<K,V> next() {
1762                 return prevEntry();
1763             }
1764             public void remove() {
1765                 removeDescending();
1766             }
1767         }
1768
1769         // Implement minimal Spliterator as KeySpliterator backup
1770         final class SubMapKeyIterator extends SubMapIterator<K>
1771             implements Spliterator<K> {
1772             SubMapKeyIterator(TreeMap.Entry<K,V> first,
1773                               TreeMap.Entry<K,V> fence) {
1774                 super(first, fence);
1775             }
1776             public K next() {
1777                 return nextEntry().key;
1778             }
1779             public void remove() {
1780                 removeAscending();
1781             }
1782             public Spliterator<K> trySplit() {
1783                 return null;
1784             }
1785             public void forEachRemaining(Consumer<? super K> action) {
1786                 while (hasNext())
1787                     action.accept(next());
1788             }
1789             public boolean tryAdvance(Consumer<? super K> action) {
1790                 if (hasNext()) {
1791                     action.accept(next());
1792                     return true;
1793                 }
1794                 return false;
1795             }
1796             public long estimateSize() {
1797                 return Long.MAX_VALUE;
1798             }
1799             public int characteristics() {
1800                 return Spliterator.DISTINCT | Spliterator.ORDERED |
1801                     Spliterator.SORTED;
1802             }
1803             public final Comparator<? super K>  getComparator() {
1804                 return NavigableSubMap.this.comparator();
1805             }
1806         }
1807
1808         final class DescendingSubMapKeyIterator extends SubMapIterator<K>
1809             implements Spliterator<K> {
1810             DescendingSubMapKeyIterator(TreeMap.Entry<K,V> last,
1811                                         TreeMap.Entry<K,V> fence) {
1812                 super(last, fence);
1813             }
1814             public K next() {
1815                 return prevEntry().key;
1816             }
1817             public void remove() {
1818                 removeDescending();
1819             }
1820             public Spliterator<K> trySplit() {
1821                 return null;
1822             }
1823             public void forEachRemaining(Consumer<? super K> action) {
1824                 while (hasNext())
1825                     action.accept(next());
1826             }
1827             public boolean tryAdvance(Consumer<? super K> action) {
1828                 if (hasNext()) {
1829                     action.accept(next());
1830                     return true;
1831                 }
1832                 return false;
1833             }
1834             public long estimateSize() {
1835                 return Long.MAX_VALUE;
1836             }
1837             public int characteristics() {
1838                 return Spliterator.DISTINCT | Spliterator.ORDERED;
1839             }
1840         }
1841     }
1842
1843     /**
1844      * @serial include
1845      */

1846     static final class AscendingSubMap<K,V> extends NavigableSubMap<K,V> {
1847         private static final long serialVersionUID = 912986545866124060L;
1848
1849         AscendingSubMap(TreeMap<K,V> m,
1850                         boolean fromStart, K lo, boolean loInclusive,
1851                         boolean toEnd,     K hi, boolean hiInclusive) {
1852             super(m, fromStart, lo, loInclusive, toEnd, hi, hiInclusive);
1853         }
1854
1855         public Comparator<? super K> comparator() {
1856             return m.comparator();
1857         }
1858
1859         public NavigableMap<K,V> subMap(K fromKey, boolean fromInclusive,
1860                                         K toKey,   boolean toInclusive) {
1861             if (!inRange(fromKey, fromInclusive))
1862                 throw new IllegalArgumentException("fromKey out of range");
1863             if (!inRange(toKey, toInclusive))
1864                 throw new IllegalArgumentException("toKey out of range");
1865             return new AscendingSubMap<>(m,
1866                                          false, fromKey, fromInclusive,
1867                                          false, toKey,   toInclusive);
1868         }
1869
1870         public NavigableMap<K,V> headMap(K toKey, boolean inclusive) {
1871             if (!inRange(toKey, inclusive))
1872                 throw new IllegalArgumentException("toKey out of range");
1873             return new AscendingSubMap<>(m,
1874                                          fromStart, lo,    loInclusive,
1875                                          false,     toKey, inclusive);
1876         }
1877
1878         public NavigableMap<K,V> tailMap(K fromKey, boolean inclusive) {
1879             if (!inRange(fromKey, inclusive))
1880                 throw new IllegalArgumentException("fromKey out of range");
1881             return new AscendingSubMap<>(m,
1882                                          false, fromKey, inclusive,
1883                                          toEnd, hi,      hiInclusive);
1884         }
1885
1886         public NavigableMap<K,V> descendingMap() {
1887             NavigableMap<K,V> mv = descendingMapView;
1888             return (mv != null) ? mv :
1889                 (descendingMapView =
1890                  new DescendingSubMap<>(m,
1891                                         fromStart, lo, loInclusive,
1892                                         toEnd,     hi, hiInclusive));
1893         }
1894
1895         Iterator<K> keyIterator() {
1896             return new SubMapKeyIterator(absLowest(), absHighFence());
1897         }
1898
1899         Spliterator<K> keySpliterator() {
1900             return new SubMapKeyIterator(absLowest(), absHighFence());
1901         }
1902
1903         Iterator<K> descendingKeyIterator() {
1904             return new DescendingSubMapKeyIterator(absHighest(), absLowFence());
1905         }
1906
1907         final class AscendingEntrySetView extends EntrySetView {
1908             public Iterator<Map.Entry<K,V>> iterator() {
1909                 return new SubMapEntryIterator(absLowest(), absHighFence());
1910             }
1911         }
1912
1913         public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() {
1914             EntrySetView es = entrySetView;
1915             return (es != null) ? es : (entrySetView = new AscendingEntrySetView());
1916         }
1917
1918         TreeMap.Entry<K,V> subLowest()       { return absLowest(); }
1919         TreeMap.Entry<K,V> subHighest()      { return absHighest(); }
1920         TreeMap.Entry<K,V> subCeiling(K key) { return absCeiling(key); }
1921         TreeMap.Entry<K,V> subHigher(K key)  { return absHigher(key); }
1922         TreeMap.Entry<K,V> subFloor(K key)   { return absFloor(key); }
1923         TreeMap.Entry<K,V> subLower(K key)   { return absLower(key); }
1924     }
1925
1926     /**
1927      * @serial include
1928      */

1929     static final class DescendingSubMap<K,V>  extends NavigableSubMap<K,V> {
1930         private static final long serialVersionUID = 912986545866120460L;
1931         DescendingSubMap(TreeMap<K,V> m,
1932                         boolean fromStart, K lo, boolean loInclusive,
1933                         boolean toEnd,     K hi, boolean hiInclusive) {
1934             super(m, fromStart, lo, loInclusive, toEnd, hi, hiInclusive);
1935         }
1936
1937         private final Comparator<? super K> reverseComparator =
1938             Collections.reverseOrder(m.comparator);
1939
1940         public Comparator<? super K> comparator() {
1941             return reverseComparator;
1942         }
1943
1944         public NavigableMap<K,V> subMap(K fromKey, boolean fromInclusive,
1945                                         K toKey,   boolean toInclusive) {
1946             if (!inRange(fromKey, fromInclusive))
1947                 throw new IllegalArgumentException("fromKey out of range");
1948             if (!inRange(toKey, toInclusive))
1949                 throw new IllegalArgumentException("toKey out of range");
1950             return new DescendingSubMap<>(m,
1951                                           false, toKey,   toInclusive,
1952                                           false, fromKey, fromInclusive);
1953         }
1954
1955         public NavigableMap<K,V> headMap(K toKey, boolean inclusive) {
1956             if (!inRange(toKey, inclusive))
1957                 throw new IllegalArgumentException("toKey out of range");
1958             return new DescendingSubMap<>(m,
1959                                           false, toKey, inclusive,
1960                                           toEnd, hi,    hiInclusive);
1961         }
1962
1963         public NavigableMap<K,V> tailMap(K fromKey, boolean inclusive) {
1964             if (!inRange(fromKey, inclusive))
1965                 throw new IllegalArgumentException("fromKey out of range");
1966             return new DescendingSubMap<>(m,
1967                                           fromStart, lo, loInclusive,
1968                                           false, fromKey, inclusive);
1969         }
1970
1971         public NavigableMap<K,V> descendingMap() {
1972             NavigableMap<K,V> mv = descendingMapView;
1973             return (mv != null) ? mv :
1974                 (descendingMapView =
1975                  new AscendingSubMap<>(m,
1976                                        fromStart, lo, loInclusive,
1977                                        toEnd,     hi, hiInclusive));
1978         }
1979
1980         Iterator<K> keyIterator() {
1981             return new DescendingSubMapKeyIterator(absHighest(), absLowFence());
1982         }
1983
1984         Spliterator<K> keySpliterator() {
1985             return new DescendingSubMapKeyIterator(absHighest(), absLowFence());
1986         }
1987
1988         Iterator<K> descendingKeyIterator() {
1989             return new SubMapKeyIterator(absLowest(), absHighFence());
1990         }
1991
1992         final class DescendingEntrySetView extends EntrySetView {
1993             public Iterator<Map.Entry<K,V>> iterator() {
1994                 return new DescendingSubMapEntryIterator(absHighest(), absLowFence());
1995             }
1996         }
1997
1998         public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() {
1999             EntrySetView es = entrySetView;
2000             return (es != null) ? es : (entrySetView = new DescendingEntrySetView());
2001         }
2002
2003         TreeMap.Entry<K,V> subLowest()       { return absHighest(); }
2004         TreeMap.Entry<K,V> subHighest()      { return absLowest(); }
2005         TreeMap.Entry<K,V> subCeiling(K key) { return absFloor(key); }
2006         TreeMap.Entry<K,V> subHigher(K key)  { return absLower(key); }
2007         TreeMap.Entry<K,V> subFloor(K key)   { return absCeiling(key); }
2008         TreeMap.Entry<K,V> subLower(K key)   { return absHigher(key); }
2009     }
2010
2011     /**
2012      * This class exists solely for the sake of serialization
2013      * compatibility with previous releases of TreeMap that did not
2014      * support NavigableMap.  It translates an old-version SubMap into
2015      * a new-version AscendingSubMap. This class is never otherwise
2016      * used.
2017      *
2018      * @serial include
2019      */

2020     private class SubMap extends AbstractMap<K,V>
2021         implements SortedMap<K,V>, java.io.Serializable {
2022         private static final long serialVersionUID = -6520786458950516097L;
2023         private boolean fromStart = false, toEnd = false;
2024         private K fromKey, toKey;
2025         private Object readResolve() {
2026             return new AscendingSubMap<>(TreeMap.this,
2027                                          fromStart, fromKey, true,
2028                                          toEnd, toKey, false);
2029         }
2030         public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() { throw new InternalError(); }
2031         public K lastKey() { throw new InternalError(); }
2032         public K firstKey() { throw new InternalError(); }
2033         public SortedMap<K,V> subMap(K fromKey, K toKey) { throw new InternalError(); }
2034         public SortedMap<K,V> headMap(K toKey) { throw new InternalError(); }
2035         public SortedMap<K,V> tailMap(K fromKey) { throw new InternalError(); }
2036         public Comparator<? super K> comparator() { throw new InternalError(); }
2037     }
2038
2039
2040     // Red-black mechanics
2041
2042     private static final boolean RED   = false;
2043     private static final boolean BLACK = true;
2044
2045     /**
2046      * Node in the Tree.  Doubles as a means to pass key-value pairs back to
2047      * user (see Map.Entry).
2048      */

2049
2050     static final class Entry<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
2051         K key;
2052         V value;
2053         Entry<K,V> left;
2054         Entry<K,V> right;
2055         Entry<K,V> parent;
2056         boolean color = BLACK;
2057
2058         /**
2059          * Make a new cell with given key, value, and parent, and with
2060          * {@code null} child links, and BLACK color.
2061          */

2062         Entry(K key, V value, Entry<K,V> parent) {
2063             this.key = key;
2064             this.value = value;
2065             this.parent = parent;
2066         }
2067
2068         /**
2069          * Returns the key.
2070          *
2071          * @return the key
2072          */

2073         public K getKey() {
2074             return key;
2075         }
2076
2077         /**
2078          * Returns the value associated with the key.
2079          *
2080          * @return the value associated with the key
2081          */

2082         public V getValue() {
2083             return value;
2084         }
2085
2086         /**
2087          * Replaces the value currently associated with the key with the given
2088          * value.
2089          *
2090          * @return the value associated with the key before this method was
2091          *         called
2092          */

2093         public V setValue(V value) {
2094             V oldValue = this.value;
2095             this.value = value;
2096             return oldValue;
2097         }
2098
2099         public boolean equals(Object o) {
2100             if (!(o instanceof Map.Entry))
2101                 return false;
2102             Map.Entry<?,?> e = (Map.Entry<?,?>)o;
2103
2104             return valEquals(key,e.getKey()) && valEquals(value,e.getValue());
2105         }
2106
2107         public int hashCode() {
2108             int keyHash = (key==null ? 0 : key.hashCode());
2109             int valueHash = (value==null ? 0 : value.hashCode());
2110             return keyHash ^ valueHash;
2111         }
2112
2113         public String toString() {
2114             return key + "=" + value;
2115         }
2116     }
2117
2118     /**
2119      * Returns the first Entry in the TreeMap (according to the TreeMap's
2120      * key-sort function).  Returns null if the TreeMap is empty.
2121      */

2122     final Entry<K,V> getFirstEntry() {
2123         Entry<K,V> p = root;
2124         if (p != null)
2125             while (p.left != null)
2126                 p = p.left;
2127         return p;
2128     }
2129
2130     /**
2131      * Returns the last Entry in the TreeMap (according to the TreeMap's
2132      * key-sort function).  Returns null if the TreeMap is empty.
2133      */

2134     final Entry<K,V> getLastEntry() {
2135         Entry<K,V> p = root;
2136         if (p != null)
2137             while (p.right != null)
2138                 p = p.right;
2139         return p;
2140     }
2141
2142     /**
2143      * Returns the successor of the specified Entry, or null if no such.
2144      */

2145     static <K,V> TreeMap.Entry<K,V> successor(Entry<K,V> t) {
2146         if (t == null)
2147             return null;
2148         else if (t.right != null) {
2149             Entry<K,V> p = t.right;
2150             while (p.left != null)
2151                 p = p.left;
2152             return p;
2153         } else {
2154             Entry<K,V> p = t.parent;
2155             Entry<K,V> ch = t;
2156             while (p != null && ch == p.right) {
2157                 ch = p;
2158                 p = p.parent;
2159             }
2160             return p;
2161         }
2162     }
2163
2164     /**
2165      * Returns the predecessor of the specified Entry, or null if no such.
2166      */

2167     static <K,V> Entry<K,V> predecessor(Entry<K,V> t) {
2168         if (t == null)
2169             return null;
2170         else if (t.left != null) {
2171             Entry<K,V> p = t.left;
2172             while (p.right != null)
2173                 p = p.right;
2174             return p;
2175         } else {
2176             Entry<K,V> p = t.parent;
2177             Entry<K,V> ch = t;
2178             while (p != null && ch == p.left) {
2179                 ch = p;
2180                 p = p.parent;
2181             }
2182             return p;
2183         }
2184     }
2185
2186     /**
2187      * Balancing operations.
2188      *
2189      * Implementations of rebalancings during insertion and deletion are
2190      * slightly different than the CLR version.  Rather than using dummy
2191      * nilnodes, we use a set of accessors that deal properly with null.  They
2192      * are used to avoid messiness surrounding nullness checks in the main
2193      * algorithms.
2194      */

2195
2196     private static <K,V> boolean colorOf(Entry<K,V> p) {
2197         return (p == null ? BLACK : p.color);
2198     }
2199
2200     private static <K,V> Entry<K,V> parentOf(Entry<K,V> p) {
2201         return (p == null ? null: p.parent);
2202     }
2203
2204     private static <K,V> void setColor(Entry<K,V> p, boolean c) {
2205         if (p != null)
2206             p.color = c;
2207     }
2208
2209     private static <K,V> Entry<K,V> leftOf(Entry<K,V> p) {
2210         return (p == null) ? null: p.left;
2211     }
2212
2213     private static <K,V> Entry<K,V> rightOf(Entry<K,V> p) {
2214         return (p == null) ? null: p.right;
2215     }
2216
2217     /** From CLR */
2218     private void rotateLeft(Entry<K,V> p) {
2219         if (p != null) {
2220             Entry<K,V> r = p.right;
2221             p.right = r.left;
2222             if (r.left != null)
2223                 r.left.parent = p;
2224             r.parent = p.parent;
2225             if (p.parent == null)
2226                 root = r;
2227             else if (p.parent.left == p)
2228                 p.parent.left = r;
2229             else
2230                 p.parent.right = r;
2231             r.left = p;
2232             p.parent = r;
2233         }
2234     }
2235
2236     /** From CLR */
2237     private void rotateRight(Entry<K,V> p) {
2238         if (p != null) {
2239             Entry<K,V> l = p.left;
2240             p.left = l.right;
2241             if (l.right != null) l.right.parent = p;
2242             l.parent = p.parent;
2243             if (p.parent == null)
2244                 root = l;
2245             else if (p.parent.right == p)
2246                 p.parent.right = l;
2247             else p.parent.left = l;
2248             l.right = p;
2249             p.parent = l;
2250         }
2251     }
2252
2253     /** From CLR */
2254     private void fixAfterInsertion(Entry<K,V> x) {
2255         x.color = RED;
2256
2257         while (x != null && x != root && x.parent.color == RED) {
2258             if (parentOf(x) == leftOf(parentOf(parentOf(x)))) {
2259                 Entry<K,V> y = rightOf(parentOf(parentOf(x)));
2260                 if (colorOf(y) == RED) {
2261                     setColor(parentOf(x), BLACK);
2262                     setColor(y, BLACK);
2263                     setColor(parentOf(parentOf(x)), RED);
2264                     x = parentOf(parentOf(x));
2265                 } else {
2266                     if (x == rightOf(parentOf(x))) {
2267                         x = parentOf(x);
2268                         rotateLeft(x);
2269                     }
2270                     setColor(parentOf(x), BLACK);
2271                     setColor(parentOf(parentOf(x)), RED);
2272                     rotateRight(parentOf(parentOf(x)));
2273                 }
2274             } else {
2275                 Entry<K,V> y = leftOf(parentOf(parentOf(x)));
2276                 if (colorOf(y) == RED) {
2277                     setColor(parentOf(x), BLACK);
2278                     setColor(y, BLACK);
2279                     setColor(parentOf(parentOf(x)), RED);
2280                     x = parentOf(parentOf(x));
2281                 } else {
2282                     if (x == leftOf(parentOf(x))) {
2283                         x = parentOf(x);
2284                         rotateRight(x);
2285                     }
2286                     setColor(parentOf(x), BLACK);
2287                     setColor(parentOf(parentOf(x)), RED);
2288                     rotateLeft(parentOf(parentOf(x)));
2289                 }
2290             }
2291         }
2292         root.color = BLACK;
2293     }
2294
2295     /**
2296      * Delete node p, and then rebalance the tree.
2297      */

2298     private void deleteEntry(Entry<K,V> p) {
2299         modCount++;
2300         size--;
2301
2302         // If strictly internal, copy successor's element to p and then make p
2303         // point to successor.
2304         if (p.left != null && p.right != null) {
2305             Entry<K,V> s = successor(p);
2306             p.key = s.key;
2307             p.value = s.value;
2308             p = s;
2309         } // p has 2 children
2310
2311         // Start fixup at replacement node, if it exists.
2312         Entry<K,V> replacement = (p.left != null ? p.left : p.right);
2313
2314         if (replacement != null) {
2315             // Link replacement to parent
2316             replacement.parent = p.parent;
2317             if (p.parent == null)
2318                 root = replacement;
2319             else if (p == p.parent.left)
2320                 p.parent.left  = replacement;
2321             else
2322                 p.parent.right = replacement;
2323
2324             // Null out links so they are OK to use by fixAfterDeletion.
2325             p.left = p.right = p.parent = null;
2326
2327             // Fix replacement
2328             if (p.color == BLACK)
2329                 fixAfterDeletion(replacement);
2330         } else if (p.parent == null) { // return if we are the only node.
2331             root = null;
2332         } else { //  No children. Use self as phantom replacement and unlink.
2333             if (p.color == BLACK)
2334                 fixAfterDeletion(p);
2335
2336             if (p.parent != null) {
2337                 if (p == p.parent.left)
2338                     p.parent.left = null;
2339                 else if (p == p.parent.right)
2340                     p.parent.right = null;
2341                 p.parent = null;
2342             }
2343         }
2344     }
2345
2346     /** From CLR */
2347     private void fixAfterDeletion(Entry<K,V> x) {
2348         while (x != root && colorOf(x) == BLACK) {
2349             if (x == leftOf(parentOf(x))) {
2350                 Entry<K,V> sib = rightOf(parentOf(x));
2351
2352                 if (colorOf(sib) == RED) {
2353                     setColor(sib, BLACK);
2354                     setColor(parentOf(x), RED);
2355                     rotateLeft(parentOf(x));
2356                     sib = rightOf(parentOf(x));
2357                 }
2358
2359                 if (colorOf(leftOf(sib))  == BLACK &&
2360                     colorOf(rightOf(sib)) == BLACK) {
2361                     setColor(sib, RED);
2362                     x = parentOf(x);
2363                 } else {
2364                     if (colorOf(rightOf(sib)) == BLACK) {
2365                         setColor(leftOf(sib), BLACK);
2366                         setColor(sib, RED);
2367                         rotateRight(sib);
2368                         sib = rightOf(parentOf(x));
2369                     }
2370                     setColor(sib, colorOf(parentOf(x)));
2371                     setColor(parentOf(x), BLACK);
2372                     setColor(rightOf(sib), BLACK);
2373                     rotateLeft(parentOf(x));
2374                     x = root;
2375                 }
2376             } else { // symmetric
2377                 Entry<K,V> sib = leftOf(parentOf(x));
2378
2379                 if (colorOf(sib) == RED) {
2380                     setColor(sib, BLACK);
2381                     setColor(parentOf(x), RED);
2382                     rotateRight(parentOf(x));
2383                     sib = leftOf(parentOf(x));
2384                 }
2385
2386                 if (colorOf(rightOf(sib)) == BLACK &&
2387                     colorOf(leftOf(sib)) == BLACK) {
2388                     setColor(sib, RED);
2389                     x = parentOf(x);
2390                 } else {
2391                     if (colorOf(leftOf(sib)) == BLACK) {
2392                         setColor(rightOf(sib), BLACK);
2393                         setColor(sib, RED);
2394                         rotateLeft(sib);
2395                         sib = leftOf(parentOf(x));
2396                     }
2397                     setColor(sib, colorOf(parentOf(x)));
2398                     setColor(parentOf(x), BLACK);
2399                     setColor(leftOf(sib), BLACK);
2400                     rotateRight(parentOf(x));
2401                     x = root;
2402                 }
2403             }
2404         }
2405
2406         setColor(x, BLACK);
2407     }
2408
2409     private static final long serialVersionUID = 919286545866124006L;
2410
2411     /**
2412      * Save the state of the {@code TreeMap} instance to a stream (i.e.,
2413      * serialize it).
2414      *
2415      * @serialData The <em>size</em> of the TreeMap (the number of key-value
2416      *             mappings) is emitted (int), followed by the key (Object)
2417      *             and value (Object) for each key-value mapping represented
2418      *             by the TreeMap. The key-value mappings are emitted in
2419      *             key-order (as determined by the TreeMap's Comparator,
2420      *             or by the keys' natural ordering if the TreeMap has no
2421      *             Comparator).
2422      */

2423     private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s)
2424         throws java.io.IOException {
2425         // Write out the Comparator and any hidden stuff
2426         s.defaultWriteObject();
2427
2428         // Write out size (number of Mappings)
2429         s.writeInt(size);
2430
2431         // Write out keys and values (alternating)
2432         for (Map.Entry<K, V> e : entrySet()) {
2433             s.writeObject(e.getKey());
2434             s.writeObject(e.getValue());
2435         }
2436     }
2437
2438     /**
2439      * Reconstitute the {@code TreeMap} instance from a stream (i.e.,
2440      * deserialize it).
2441      */

2442     private void readObject(final java.io.ObjectInputStream s)
2443         throws java.io.IOException, ClassNotFoundException {
2444         // Read in the Comparator and any hidden stuff
2445         s.defaultReadObject();
2446
2447         // Read in size
2448         int size = s.readInt();
2449
2450         buildFromSorted(size, null, s, null);
2451     }
2452
2453     /** Intended to be called only from TreeSet.readObject */
2454     void readTreeSet(int size, java.io.ObjectInputStream s, V defaultVal)
2455         throws java.io.IOException, ClassNotFoundException {
2456         buildFromSorted(size, null, s, defaultVal);
2457     }
2458
2459     /** Intended to be called only from TreeSet.addAll */
2460     void addAllForTreeSet(SortedSet<? extends K> set, V defaultVal) {
2461         try {
2462             buildFromSorted(set.size(), set.iterator(), null, defaultVal);
2463         } catch (java.io.IOException | ClassNotFoundException cannotHappen) {
2464         }
2465     }
2466
2467
2468     /**
2469      * Linear time tree building algorithm from sorted data.  Can accept keys
2470      * and/or values from iterator or stream. This leads to too many
2471      * parameters, but seems better than alternatives.  The four formats
2472      * that this method accepts are:
2473      *
2474      *    1) An iterator of Map.Entries.  (it != null, defaultVal == null).
2475      *    2) An iterator of keys.         (it != null, defaultVal != null).
2476      *    3) A stream of alternating serialized keys and values.
2477      *                                   (it == null, defaultVal == null).
2478      *    4) A stream of serialized keys. (it == null, defaultVal != null).
2479      *
2480      * It is assumed that the comparator of the TreeMap is already set prior
2481      * to calling this method.
2482      *
2483      * @param size the number of keys (or key-value pairs) to be read from
2484      *        the iterator or stream
2485      * @param it If non-nullnew entries are created from entries
2486      *        or keys read from this iterator.
2487      * @param str If non-nullnew entries are created from keys and
2488      *        possibly values read from this stream in serialized form.
2489      *        Exactly one of it and str should be non-null.
2490      * @param defaultVal if non-nullthis default value is used for
2491      *        each value in the map.  If null, each value is read from
2492      *        iterator or stream, as described above.
2493      * @throws java.io.IOException propagated from stream reads. This cannot
2494      *         occur if str is null.
2495      * @throws ClassNotFoundException propagated from readObject.
2496      *         This cannot occur if str is null.
2497      */

2498     private void buildFromSorted(int size, Iterator<?> it,
2499                                  java.io.ObjectInputStream str,
2500                                  V defaultVal)
2501         throws  java.io.IOException, ClassNotFoundException {
2502         this.size = size;
2503         root = buildFromSorted(0, 0, size-1, computeRedLevel(size),
2504                                it, str, defaultVal);
2505     }
2506
2507     /**
2508      * Recursive "helper method" that does the real work of the
2509      * previous method.  Identically named parameters have
2510      * identical definitions.  Additional parameters are documented below.
2511      * It is assumed that the comparator and size fields of the TreeMap are
2512      * already set prior to calling this method.  (It ignores both fields.)
2513      *
2514      * @param level the current level of tree. Initial call should be 0.
2515      * @param lo the first element index of this subtree. Initial should be 0.
2516      * @param hi the last element index of this subtree.  Initial should be
2517      *        size-1.
2518      * @param redLevel the level at which nodes should be red.
2519      *        Must be equal to computeRedLevel for tree of this size.
2520      */

2521     @SuppressWarnings("unchecked")
2522     private final Entry<K,V> buildFromSorted(int level, int lo, int hi,
2523                                              int redLevel,
2524                                              Iterator<?> it,
2525                                              java.io.ObjectInputStream str,
2526                                              V defaultVal)
2527         throws  java.io.IOException, ClassNotFoundException {
2528         /*
2529          * Strategy: The root is the middlemost element. To get to it, we
2530          * have to first recursively construct the entire left subtree,
2531          * so as to grab all of its elements. We can then proceed with right
2532          * subtree.
2533          *
2534          * The lo and hi arguments are the minimum and maximum
2535          * indices to pull out of the iterator or stream for current subtree.
2536          * They are not actually indexed, we just proceed sequentially,
2537          * ensuring that items are extracted in corresponding order.
2538          */

2539
2540         if (hi < lo) return null;
2541
2542         int mid = (lo + hi) >>> 1;
2543
2544         Entry<K,V> left  = null;
2545         if (lo < mid)
2546             left = buildFromSorted(level+1, lo, mid - 1, redLevel,
2547                                    it, str, defaultVal);
2548
2549         // extract key and/or value from iterator or stream
2550         K key;
2551         V value;
2552         if (it != null) {
2553             if (defaultVal==null) {
2554                 Map.Entry<?,?> entry = (Map.Entry<?,?>)it.next();
2555                 key = (K)entry.getKey();
2556                 value = (V)entry.getValue();
2557             } else {
2558                 key = (K)it.next();
2559                 value = defaultVal;
2560             }
2561         } else { // use stream
2562             key = (K) str.readObject();
2563             value = (defaultVal != null ? defaultVal : (V) str.readObject());
2564         }
2565
2566         Entry<K,V> middle =  new Entry<>(key, value, null);
2567
2568         // color nodes in non-full bottommost level red
2569         if (level == redLevel)
2570             middle.color = RED;
2571
2572         if (left != null) {
2573             middle.left = left;
2574             left.parent = middle;
2575         }
2576
2577         if (mid < hi) {
2578             Entry<K,V> right = buildFromSorted(level+1, mid+1, hi, redLevel,
2579                                                it, str, defaultVal);
2580             middle.right = right;
2581             right.parent = middle;
2582         }
2583
2584         return middle;
2585     }
2586
2587     /**
2588      * Finds the level down to which to assign all nodes BLACK.  This is the
2589      * last `full' level of the complete binary tree produced by buildTree.
2590      * The remaining nodes are colored RED. (This makes a `nice' set of
2591      * color assignments wrt future insertions.) This level number is
2592      * computed by finding the number of splits needed to reach the zeroeth
2593      * node.
2594      *
2595      * @param size the (non-negative) number of keys in the tree to be built
2596      */

2597     private static int computeRedLevel(int size) {
2598         return 31 - Integer.numberOfLeadingZeros(size + 1);
2599     }
2600
2601     /**
2602      * Currently, we support Spliterator-based versions only for the
2603      * full map, in either plain of descending form, otherwise relying
2604      * on defaults because size estimation for submaps would dominate
2605      * costs. The type tests needed to check these for key views are
2606      * not very nice but avoid disrupting existing class
2607      * structures. Callers must use plain default spliterators if this
2608      * returns null.
2609      */

2610     static <K> Spliterator<K> keySpliteratorFor(NavigableMap<K,?> m) {
2611         if (m instanceof TreeMap) {
2612             @SuppressWarnings("unchecked") TreeMap<K,Object> t =
2613                 (TreeMap<K,Object>) m;
2614             return t.keySpliterator();
2615         }
2616         if (m instanceof DescendingSubMap) {
2617             @SuppressWarnings("unchecked") DescendingSubMap<K,?> dm =
2618                 (DescendingSubMap<K,?>) m;
2619             TreeMap<K,?> tm = dm.m;
2620             if (dm == tm.descendingMap) {
2621                 @SuppressWarnings("unchecked") TreeMap<K,Object> t =
2622                     (TreeMap<K,Object>) tm;
2623                 return t.descendingKeySpliterator();
2624             }
2625         }
2626         @SuppressWarnings("unchecked") NavigableSubMap<K,?> sm =
2627             (NavigableSubMap<K,?>) m;
2628         return sm.keySpliterator();
2629     }
2630
2631     final Spliterator<K> keySpliterator() {
2632         return new KeySpliterator<>(thisnullnull, 0, -1, 0);
2633     }
2634
2635     final Spliterator<K> descendingKeySpliterator() {
2636         return new DescendingKeySpliterator<>(thisnullnull, 0, -2, 0);
2637     }
2638
2639     /**
2640      * Base class for spliterators.  Iteration starts at a given
2641      * origin and continues up to but not including a given fence (or
2642      * null for end).  At top-level, for ascending cases, the first
2643      * split uses the root as left-fence/right-origin. From there,
2644      * right-hand splits replace the current fence with its left
2645      * child, also serving as origin for the split-off spliterator.
2646      * Left-hands are symmetric. Descending versions place the origin
2647      * at the end and invert ascending split rules.  This base class
2648      * is non-committal about directionality, or whether the top-level
2649      * spliterator covers the whole tree. This means that the actual
2650      * split mechanics are located in subclasses. Some of the subclass
2651      * trySplit methods are identical (except for return types), but
2652      * not nicely factorable.
2653      *
2654      * Currently, subclass versions exist only for the full map
2655      * (including descending keys via its descendingMap).  Others are
2656      * possible but currently not worthwhile because submaps require
2657      * O(n) computations to determine size, which substantially limits
2658      * potential speed-ups of using custom Spliterators versus default
2659      * mechanics.
2660      *
2661      * To boostrap initialization, external constructors use
2662      * negative size estimates: -1 for ascend, -2 for descend.
2663      */

2664     static class TreeMapSpliterator<K,V> {
2665         final TreeMap<K,V> tree;
2666         TreeMap.Entry<K,V> current; // traverser; initially first node in range
2667         TreeMap.Entry<K,V> fence;   // one past last, or null
2668         int side;                   // 0: top, -1: is a left split, +1: right
2669         int est;                    // size estimate (exact only for top-level)
2670         int expectedModCount;       // for CME checks
2671
2672         TreeMapSpliterator(TreeMap<K,V> tree,
2673                            TreeMap.Entry<K,V> origin, TreeMap.Entry<K,V> fence,
2674                            int side, int est, int expectedModCount) {
2675             this.tree = tree;
2676             this.current = origin;
2677             this.fence = fence;
2678             this.side = side;
2679             this.est = est;
2680             this.expectedModCount = expectedModCount;
2681         }
2682
2683         final int getEstimate() { // force initialization
2684             int s; TreeMap<K,V> t;
2685             if ((s = est) < 0) {
2686                 if ((t = tree) != null) {
2687                     current = (s == -1) ? t.getFirstEntry() : t.getLastEntry();
2688                     s = est = t.size;
2689                     expectedModCount = t.modCount;
2690                 }
2691                 else
2692                     s = est = 0;
2693             }
2694             return s;
2695         }
2696
2697         public final long estimateSize() {
2698             return (long)getEstimate();
2699         }
2700     }
2701
2702     static final class KeySpliterator<K,V>
2703         extends TreeMapSpliterator<K,V>
2704         implements Spliterator<K> {
2705         KeySpliterator(TreeMap<K,V> tree,
2706                        TreeMap.Entry<K,V> origin, TreeMap.Entry<K,V> fence,
2707                        int side, int est, int expectedModCount) {
2708             super(tree, origin, fence, side, est, expectedModCount);
2709         }
2710
2711         public KeySpliterator<K,V> trySplit() {
2712             if (est < 0)
2713                 getEstimate(); // force initialization
2714             int d = side;
2715             TreeMap.Entry<K,V> e = current, f = fence,
2716                 s = ((e == null || e == f) ? null :      // empty
2717                      (d == 0)              ? tree.root : // was top
2718                      (d >  0)              ? e.right :   // was right
2719                      (d <  0 && f != null) ? f.left :    // was left
2720                      null);
2721             if (s != null && s != e && s != f &&
2722                 tree.compare(e.key, s.key) < 0) {        // e not already past s
2723                 side = 1;
2724                 return new KeySpliterator<>
2725                     (tree, e, current = s, -1, est >>>= 1, expectedModCount);
2726             }
2727             return null;
2728         }
2729
2730         public void forEachRemaining(Consumer<? super K> action) {
2731             if (action == null)
2732                 throw new NullPointerException();
2733             if (est < 0)
2734                 getEstimate(); // force initialization
2735             TreeMap.Entry<K,V> f = fence, e, p, pl;
2736             if ((e = current) != null && e != f) {
2737                 current = f; // exhaust
2738                 do {
2739                     action.accept(e.key);
2740                     if ((p = e.right) != null) {
2741                         while ((pl = p.left) != null)
2742                             p = pl;
2743                     }
2744                     else {
2745                         while ((p = e.parent) != null && e == p.right)
2746                             e = p;
2747                     }
2748                 } while ((e = p) != null && e != f);
2749                 if (tree.modCount != expectedModCount)
2750                     throw new ConcurrentModificationException();
2751             }
2752         }
2753
2754         public boolean tryAdvance(Consumer<? super K> action) {
2755             TreeMap.Entry<K,V> e;
2756             if (action == null)
2757                 throw new NullPointerException();
2758             if (est < 0)
2759                 getEstimate(); // force initialization
2760             if ((e = current) == null || e == fence)
2761                 return false;
2762             current = successor(e);
2763             action.accept(e.key);
2764             if (tree.modCount != expectedModCount)
2765                 throw new ConcurrentModificationException();
2766             return true;
2767         }
2768
2769         public int characteristics() {
2770             return (side == 0 ? Spliterator.SIZED : 0) |
2771                 Spliterator.DISTINCT | Spliterator.SORTED | Spliterator.ORDERED;
2772         }
2773
2774         public final Comparator<? super K>  getComparator() {
2775             return tree.comparator;
2776         }
2777
2778     }
2779
2780     static final class DescendingKeySpliterator<K,V>
2781         extends TreeMapSpliterator<K,V>
2782         implements Spliterator<K> {
2783         DescendingKeySpliterator(TreeMap<K,V> tree,
2784                                  TreeMap.Entry<K,V> origin, TreeMap.Entry<K,V> fence,
2785                                  int side, int est, int expectedModCount) {
2786             super(tree, origin, fence, side, est, expectedModCount);
2787         }
2788
2789         public DescendingKeySpliterator<K,V> trySplit() {
2790             if (est < 0)
2791                 getEstimate(); // force initialization
2792             int d = side;
2793             TreeMap.Entry<K,V> e = current, f = fence,
2794                     s = ((e == null || e == f) ? null :      // empty
2795                          (d == 0)              ? tree.root : // was top
2796                          (d <  0)              ? e.left :    // was left
2797                          (d >  0 && f != null) ? f.right :   // was right
2798                          null);
2799             if (s != null && s != e && s != f &&
2800                 tree.compare(e.key, s.key) > 0) {       // e not already past s
2801                 side = 1;
2802                 return new DescendingKeySpliterator<>
2803                         (tree, e, current = s, -1, est >>>= 1, expectedModCount);
2804             }
2805             return null;
2806         }
2807
2808         public void forEachRemaining(Consumer<? super K> action) {
2809             if (action == null)
2810                 throw new NullPointerException();
2811             if (est < 0)
2812                 getEstimate(); // force initialization
2813             TreeMap.Entry<K,V> f = fence, e, p, pr;
2814             if ((e = current) != null && e != f) {
2815                 current = f; // exhaust
2816                 do {
2817                     action.accept(e.key);
2818                     if ((p = e.left) != null) {
2819                         while ((pr = p.right) != null)
2820                             p = pr;
2821                     }
2822                     else {
2823                         while ((p = e.parent) != null && e == p.left)
2824                             e = p;
2825                     }
2826                 } while ((e = p) != null && e != f);
2827                 if (tree.modCount != expectedModCount)
2828                     throw new ConcurrentModificationException();
2829             }
2830         }
2831
2832         public boolean tryAdvance(Consumer<? super K> action) {
2833             TreeMap.Entry<K,V> e;
2834             if (action == null)
2835                 throw new NullPointerException();
2836             if (est < 0)
2837                 getEstimate(); // force initialization
2838             if ((e = current) == null || e == fence)
2839                 return false;
2840             current = predecessor(e);
2841             action.accept(e.key);
2842             if (tree.modCount != expectedModCount)
2843                 throw new ConcurrentModificationException();
2844             return true;
2845         }
2846
2847         public int characteristics() {
2848             return (side == 0 ? Spliterator.SIZED : 0) |
2849                 Spliterator.DISTINCT | Spliterator.ORDERED;
2850         }
2851     }
2852
2853     static final class ValueSpliterator<K,V>
2854             extends TreeMapSpliterator<K,V>
2855             implements Spliterator<V> {
2856         ValueSpliterator(TreeMap<K,V> tree,
2857                          TreeMap.Entry<K,V> origin, TreeMap.Entry<K,V> fence,
2858                          int side, int est, int expectedModCount) {
2859             super(tree, origin, fence, side, est, expectedModCount);
2860         }
2861
2862         public ValueSpliterator<K,V> trySplit() {
2863             if (est < 0)
2864                 getEstimate(); // force initialization
2865             int d = side;
2866             TreeMap.Entry<K,V> e = current, f = fence,
2867                     s = ((e == null || e == f) ? null :      // empty
2868                          (d == 0)              ? tree.root : // was top
2869                          (d >  0)              ? e.right :   // was right
2870                          (d <  0 && f != null) ? f.left :    // was left
2871                          null);
2872             if (s != null && s != e && s != f &&
2873                 tree.compare(e.key, s.key) < 0) {        // e not already past s
2874                 side = 1;
2875                 return new ValueSpliterator<>
2876                         (tree, e, current = s, -1, est >>>= 1, expectedModCount);
2877             }
2878             return null;
2879         }
2880
2881         public void forEachRemaining(Consumer<? super V> action) {
2882             if (action == null)
2883                 throw new NullPointerException();
2884             if (est < 0)
2885                 getEstimate(); // force initialization
2886             TreeMap.Entry<K,V> f = fence, e, p, pl;
2887             if ((e = current) != null && e != f) {
2888                 current = f; // exhaust
2889                 do {
2890                     action.accept(e.value);
2891                     if ((p = e.right) != null) {
2892                         while ((pl = p.left) != null)
2893                             p = pl;
2894                     }
2895                     else {
2896                         while ((p = e.parent) != null && e == p.right)
2897                             e = p;
2898                     }
2899                 } while ((e = p) != null && e != f);
2900                 if (tree.modCount != expectedModCount)
2901                     throw new ConcurrentModificationException();
2902             }
2903         }
2904
2905         public boolean tryAdvance(Consumer<? super V> action) {
2906             TreeMap.Entry<K,V> e;
2907             if (action == null)
2908                 throw new NullPointerException();
2909             if (est < 0)
2910                 getEstimate(); // force initialization
2911             if ((e = current) == null || e == fence)
2912                 return false;
2913             current = successor(e);
2914             action.accept(e.value);
2915             if (tree.modCount != expectedModCount)
2916                 throw new ConcurrentModificationException();
2917             return true;
2918         }
2919
2920         public int characteristics() {
2921             return (side == 0 ? Spliterator.SIZED : 0) | Spliterator.ORDERED;
2922         }
2923     }
2924
2925     static final class EntrySpliterator<K,V>
2926         extends TreeMapSpliterator<K,V>
2927         implements Spliterator<Map.Entry<K,V>> {
2928         EntrySpliterator(TreeMap<K,V> tree,
2929                          TreeMap.Entry<K,V> origin, TreeMap.Entry<K,V> fence,
2930                          int side, int est, int expectedModCount) {
2931             super(tree, origin, fence, side, est, expectedModCount);
2932         }
2933
2934         public EntrySpliterator<K,V> trySplit() {
2935             if (est < 0)
2936                 getEstimate(); // force initialization
2937             int d = side;
2938             TreeMap.Entry<K,V> e = current, f = fence,
2939                     s = ((e == null || e == f) ? null :      // empty
2940                          (d == 0)              ? tree.root : // was top
2941                          (d >  0)              ? e.right :   // was right
2942                          (d <  0 && f != null) ? f.left :    // was left
2943                          null);
2944             if (s != null && s != e && s != f &&
2945                 tree.compare(e.key, s.key) < 0) {        // e not already past s
2946                 side = 1;
2947                 return new EntrySpliterator<>
2948                         (tree, e, current = s, -1, est >>>= 1, expectedModCount);
2949             }
2950             return null;
2951         }
2952
2953         public void forEachRemaining(Consumer<? super Map.Entry<K, V>> action) {
2954             if (action == null)
2955                 throw new NullPointerException();
2956             if (est < 0)
2957                 getEstimate(); // force initialization
2958             TreeMap.Entry<K,V> f = fence, e, p, pl;
2959             if ((e = current) != null && e != f) {
2960                 current = f; // exhaust
2961                 do {
2962                     action.accept(e);
2963                     if ((p = e.right) != null) {
2964                         while ((pl = p.left) != null)
2965                             p = pl;
2966                     }
2967                     else {
2968                         while ((p = e.parent) != null && e == p.right)
2969                             e = p;
2970                     }
2971                 } while ((e = p) != null && e != f);
2972                 if (tree.modCount != expectedModCount)
2973                     throw new ConcurrentModificationException();
2974             }
2975         }
2976
2977         public boolean tryAdvance(Consumer<? super Map.Entry<K,V>> action) {
2978             TreeMap.Entry<K,V> e;
2979             if (action == null)
2980                 throw new NullPointerException();
2981             if (est < 0)
2982                 getEstimate(); // force initialization
2983             if ((e = current) == null || e == fence)
2984                 return false;
2985             current = successor(e);
2986             action.accept(e);
2987             if (tree.modCount != expectedModCount)
2988                 throw new ConcurrentModificationException();
2989             return true;
2990         }
2991
2992         public int characteristics() {
2993             return (side == 0 ? Spliterator.SIZED : 0) |
2994                     Spliterator.DISTINCT | Spliterator.SORTED | Spliterator.ORDERED;
2995         }
2996
2997         @Override
2998         public Comparator<Map.Entry<K, V>> getComparator() {
2999             // Adapt or create a key-based comparator
3000             if (tree.comparator != null) {
3001                 return Map.Entry.comparingByKey(tree.comparator);
3002             }
3003             else {
3004                 return (Comparator<Map.Entry<K, V>> & Serializable) (e1, e2) -> {
3005                     @SuppressWarnings("unchecked")
3006                     Comparable<? super K> k1 = (Comparable<? super K>) e1.getKey();
3007                     return k1.compareTo(e2.getKey());
3008                 };
3009             }
3010         }
3011     }
3012 }
3013