Map集合
Map集合
1.1 概述
Map接口下的集合与Collection接口下的集合，它们存储数据的形式不同
Collection中的集合，元素是孤立存在的（理解为单身），向集合中存储元素采用一个个元素的方式存储。Map中的集合，元素是成对存在的(理解为夫妻)。每个元素由键与值两部分组成，通过键可以找对所对应的值。Collection中的集合称为单列集合，Map中的集合称为双列集合。- 需要注意的是，
Map中的集合不能包含重复的键，值可以重复；每个键只能对应一个值。
小结
java.util.Map<K,V>集合
Map集合的特点：
1.Map集合是一个双列集合，一个元素有两个值（一个key，一个value）
2.Map集合中的元素，key和value的数据可以相同，也可以不同
3.Map集合中的元素，key是不允许重复的，value可以重复的
4.Map集合中的元素，key和value是一一对应的
1.2 Map常用子类
通过查看Map接口描述，看到Map有多个子类，这里我们主要讲解常用的HashMap集合、LinkedHashMap集合。
- HashMap<K,V>：存储数据采用的哈希表结构，元素的存取顺序不能保证一致。由于要保证键的唯一、不重复，需要重写键的hashCode()方法、equals()方法。
- LinkedHashMap<K,V>：HashMap下有个子类LinkedHashMap，存储数据采用的哈希表结构+链表结构。通过链表结构可以保证元素的存取顺序一致；通过哈希表结构可以保证的键的唯一、不重复，需要重写键的hashCode()方法、equals()方法。
tips：Map接口中的集合都有两个泛型变量<K,V>,在使用时，要为两个泛型变量赋予数据类型。两个泛型变量<K,V>的数据类型可以相同，也可以不同。
HashMap集合的特点
java.util.HashMap<k,v>集合 implement Map<k,v>接口
-
HashMap集合底层是哈希表，查询的速度特别快
JDK1.8之前：数组+单向链表
JDK1.8之后：数组+单向链表/红黑树（链表长度超过8个）：提高查询速度
-
HashMap集合是一个无序列表的集合，存储元素和取出元素的顺序有可能不一致
LinkedHashMap的特点
java.util.LinkedHashMap<k,v>集合 extends HashMap<k,v>集合
特点
- LinkedHashMap集合底层是哈希表+链表（保证迭代的顺序）
- LinkedHashMap集合是一个有序的集合，存储元素和取出元素的顺序是一致的
1.3 Map接口中的常用方法
Map接口中定义了很多方法，常用的如下：
public V put(K key, V value): 把指定的键与指定的值添加到Map集合中。public V remove(Object key): 把指定的键 所对应的键值对元素 在Map集合中删除，返回被删除元素的值。public V get(Object key)根据指定的键，在Map集合中获取对应的值。boolean containsKey(Object key)判断集合中是否包含指定的键。public Set<K> keySet(): 获取Map集合中所有的键，存储到Set集合中。public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet(): 获取到Map集合中所有的键值对对象的集合(Set集合)。
示例代码
public static void main(String[] args){
// 创建map对象 多态
Map<String,Integer> map = new HashMap<>();
/**
* public V put(K key,V value):把指定的建与值添加到Map集合中
* 返回值：v
* 存储键值对的时候，key不重复，返回值V是null
* 存储键值对的时候，key重复，会使用新的value替换map中的重复value，返回被替换的value值
*/
// 添加元素到集合
map.put("赵丽颖",19);
map.put("刘亦菲",20);
map.put("王祖贤",29);
System.out.println(map);
// {赵丽颖=19, 王祖贤=29, 刘亦菲=20}
/**
*public V remove(Object key):把指定的键 对应的键值对元素，在Map中删除，返回被删除元素的值
* 返回值：V
* key存在，v返回被删除的值
* key不存在，v返回null
*/
Integer v1 = map.remove("王祖贤");
System.out.println("v1:"+v1);
// v1:29
Integer v2 = map.remove("王族");
System.out.println("v2:"+v2);
// v2:null
System.out.println(map);
// {赵丽颖=19, 刘亦菲=20}
/**
*public V get(Object key) 根据指定的键 在Map集合中获取对应的值
* 返回值
* key存在，返回对应的value值
* key不存在，返回null
*/
Integer v1 = map.get("赵丽颖");
System.out.println("v1:"+v1);
// v1:19
Integer v2 = map.remove("王族");
System.out.println("v2:"+v2);
// v2:null
System.out.println(map);
// {赵丽颖=19, 刘亦菲=20}
/**
* boolean containsKey(Object key) 判断集合中的是否包含指定的键
* 包含返回true 不包含返回false
*/
Integer v1 = map.containsKey("王祖贤");
System.out.println("v1:"+v1);
// v1:true
Integer v2 = map.containsKey("王族");
System.out.println("v2:"+v2);
// v2:false
System.out.println(map);
// {赵丽颖=19, 刘亦菲=20}
}
1.4 Map集合遍历键找值方式
Map集合遍历的第一种方法：
键找值方式：即通过元素中的键，获取键所对应的值
分析步骤：
- 获取Map中所有的键，由于键是唯一的，所以返回一个Set集合存储所有的键。方法提示:
keyset() - 遍历键的Set集合，得到每一个键。
- 根据键，获取键所对应的值。方法提示:
get(K key)
代码演示：
public static void main(String[] args){
// 创建Map集合对象
Map<String,String> map = new HashMap<>();
//添加元素到集合
map.put("胡歌", "霍建华");
map.put("郭德纲", "于谦");
map.put("薛之谦", "大张伟");
// 获取所有元素的键 通过KeySet
String keys = map.keySet();
// 遍历键集合 得到每一个键
for(String key:keys){
// key 就是键
// 获取对应的值
String value = map.get(key);
System.out.println(key+"的CP是："+value);
}
}
1.5 Entry键值对对象
map集合遍历的第一种方法
Map中存放的是两种对象，一种Key（键），一种value（值），它们在Map中是一一对应关系，这一对对象又称做Map中的一个Entry（项）。
Entry将键值对的对应关系封装成了对象。即键值对对象，这样在遍历Map集合时，就可以从每一个键值对（Entry）对象中获取对应的键与对应的值。
方法
- public K getKey():获取Entry对象中的键。
- public V getValue():获取Entry对象中的值。
获取所有所有Entry对象的方法：
- public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet():获取到Map集合中所有的键值对对象的集合（Set集合）。
小结
1.6 Map集合遍历键值对方式
map集合遍历的第二种方法：使用Entry对象遍历
键值对方式：即通过集合中每个键值对(Entry)对象，获取键值对(Entry)对象中的键与值。
Map集合中的方法
set<Map.Entry<K,V>> entrySet() 返回此映射中包含的映射关系的 set 视图
实现步骤：
- 使用Map集合中的方法entrySet（），把map集合中的多个Entry对象取出来，存储到一个set集合中
- 遍历set集合，获取每一个Entry对象
- 使用Entry对象中的方法getKey()和getValue()获取键与值
示例代码：
public static void main(String[] args){
// 创建Map对象
Map<String,Integer> map = new HashMap<>();
map.put("愣神",666);
map.put("土地",996);
map.put("灶神",366);
// 使用Map集合中的方法entrySet（），把map集合中的多个Entry对象取出来，存储到一个set集合中
Set<Map.Entry<String,Integer>> set = map.entrySet();
// 遍历set集合，获取每一个Entry对象
// 使用迭代器遍历Set集合
Iterator<Map.Entry<String,Integer>> it = set.inerator();
while(it.hasNext()){
Map.Entry<String,Integer> entry = it.next();
// 使用Entry对象中的方法getKey()和getValue()获取键与值
String key = entry.getKey();
Integer value = emtry.getValue();
System.out.println(key+"="+value);
}
System.out.println("++++++++++++++++");
// 使用增强for
for(Map.Entry<String,Integer>:set){
// 使用Entry对象中的方法getKey()和getValue()获取键与值
String key = set.getKey();
Integer value = emtry.getValue();
System.out.println(key+"="+value);
}
}
// 运行结果
灶神=366
愣神=666
土地=996
++++++++++++++++
灶神=366
愣神=666
土地=996
tips：Map集合不能直接使用迭代器或者foreach进行遍历。但是转成Set之后就可以使用了。
1.7 HashMap存储自定义类型键值
Map集合保证key是唯一的：
作为key的元素，必须重写hashCode方法和equals方法，以保证key唯一
定义Person类
public class Person{
private String name;
private int age;
public Person(){
}
public Person(String name,int age){
this.name = name;
this.age = age;
}
@Override
public String toString() {
return "Person{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
@Override
public boolean equals(Object o) {
if (this == o) return true;
if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
Person person = (Person) o;
return age == person.age &&
Objects.equals(name, person.name);
}
@Override
public int hashCode() {
return Objects.hash(name, age);
}
public String getName(){
return name;
}
public void setName(String name){
this.name = name;
}
public int getAge(){
return age;
}
public void setAge(int age){
this.age = age;
}
}
自定义类作键
HashMap存储自定义类型键值
Map集合保证key是唯一的：
作为key的元素，必须重写hashCode方法和equals方法，以保证key唯一
使用entrySet和增强for遍历Map集合
测试类
public static void main(String[] args){
// 创建HashMap对象
HashMap<Person,String> map = new HashMap<>();
ap.put(new Person("女王",18),"英国");
map.put(new Person("女帝",20),"海贼王");
map.put(new Person("普京",21),"俄罗斯");
map.put(new Person("女王",18),"毛里求斯");
// 使用entrySet和增强for遍历Map集合
Set<Map.Entry<Person,String>> set = map.entrySet();
for(Map.Entry<Person,String> entry:set){
Person Key = entry.getKey();
String value = entry.getValue();
System.out.println(key+"-->"+value);
}
}
// 运行结果
Person{name='女帝', age=20}-->海贼王
Person{name='普京', age=21}-->俄罗斯
Person{name='女王', age=18}-->毛里求斯
自定义类作值
HashMap存储自定义类型键值
key：String类型
String类型重写hashCode方法和equals方法，可以保证key的唯一
value：person类型
value可以重复（同名同年龄可以视为同一个人）
使用keySet加 增强for遍历Map集合
public static void main(String[] args){
// 创建HashMap对象
Map<String,Person> map = new HashMap<>();
map.put("北京",new Person("张三",19));
map.put("上海",new Person("李四",20));
map.put("武汉",new Person("王五",12));
map.put("北京",new Person("赵六",13));
// 使用keySet加 增强for遍历Map集合
Set<String> set = new.keySet();
for (String key :set){
Person value = map.get(key);
System.out.println(key+"-->"+value);
}
}
// 运行结果
上海-->Person{name='李四', age=20}
武汉-->Person{name='王五', age=12}
北京-->Person{name='赵六', age=13}
- 当给HashMap中存放自定义对象时，如果自定义对象作为key存在，这时要保证对象唯一，必须复写对象的hashCode和equals方法(如果忘记，请回顾HashSet存放自定义对象)。
- 如果要保证map中存放的key和取出的顺序一致，可以使用
java.util.LinkedHashMap集合来存放。
1.8 LinkedHashMap
有序 存入取出的顺序相同
java.util.LinkedHashMap<K,V> extends HashMap<K,V>
Map 接口的哈希表和连接列表实现，具有可预知的迭代顺序
底层原理：
哈希表+链表（记录元素的顺序）
public class Demo01LinkedHashMap {
public static void main(String[] args) {
HashMap<String,String> map = new HashMap<>();
map.put("a","a");
map.put("c","c");
map.put("b","b");
map.put("a","d");
System.out.println(map);
// key不允许重复，无序 {a=d, b=b, c=c}
LinkedHashMap<String,String> linked = new LinkedHashMap<>();
linked.put("a","a");
linked.put("c","c");
linked.put("b","b");
linked.put("a","d");
System.out.println(linked);
// key不允许重复 有序 {a=d, c=c, b=b}
}
}
// 运行结果
{a=d, b=b, c=c}
{a=d, c=c, b=b}
1.9 HashTable集合
java.util.Hashtable<K,V>集合 implement Map<K,V>接口
Hashtable：底层是一个哈希表，是一个单线程安全的集合速度慢
HashMap集合：底层也是一个哈希表，是一个多线程的不安全的集合，速度快
存储类型
HashMap集合和之前学的所有集合：都可以存储null值，null键
Hashtable集合，不能存储null键、null值
Hashtable和Vector集合一样，在jdj1.2版本后被HashMap，ArrayList集合取代了
Hashtable的子类Propertise依然使用
properties集合是唯一一个和io流相结合的集合
public static void main(String[] args) {
HashMap<String,String> map = new HashMap<>();
map.put(null,"a");
map.put("b","null");
map.put(null,null);
System.out.println(map);
// {null=null, b=null}
Hashtable<String,String> hash = new Hashtable<>();
hash.put("a",null);
hash.put(null,"b");
hash.put(null,null);
System.out.println(hash);
// NullPointerException 空指针异常
1.9 Map集合练习
需求：
计算一个字符串中每个字符出现次数。
分析：
-
使用Scanner获取键盘输入的字符串
-
创建Map集合，key是字符串的字符，value是字符的个数
-
遍历字符串，获取每一个字符
-
使用获取到的字符，去Map集合判断key是否存在
key存在：
通过字符（key），获取value（字符个数）
value++
put（key，value）把新的value存储到Map集合中
key不存在：
put（key，1）
-
遍历Map集合，输出结果
// 使用Scanner获取键盘输入的字符串
public static void main(String[] args){
Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入一个字符串");
String str = sc.next();
// 创建Map集合，key是字符串的字符，value是字符的个数
HashMap<Character,Integer> map = new HashMap<>();
// 遍历字符串，获取每一个字符
for(char c :str.toCharArray()){
// 使用获取到的字符，去Map集合判断key是否存在
if(map.containsKey(c)){
// key存在
Integer value = map.get(c);
value++;
map.put(c,value);
}else{
// key不存在
map.put(c,1);
}
}
// 遍历Map集合，输出结果
for(Character key :map.keySet()){
Integer value = map.get(key);
System.out.println(key+"有："+value+"个");
}
}
