Chapter16_Map,斗地主案例
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");
}
}
# 第二章 补充知识点
2.1 JDK9对集合添加的优化
JDK9的新特性:
List接口,set接口,map接口:增加了一个静态方法of,可以给集合一次性添加多个元素
static
使用前提
当前集合存储的元素个数已经确定,不可改变
注意
- of方法只适用于List接口、Set接口、Map接口,不适用于接口的实现类
- of方法的返回值是一个不能改变的集合,集合不能再使用add,put方法添加元素,会抛出异常
- set接口和Map接口在调用of方法的时候,不能有重复的元素,否则会抛出异常
public class Demo01JDK9 {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = List.of("a","b","a","c","d");
System.out.println(list);
Set<String> set = Set.of("a","b","c","d");
System.out.println(set);
}
}
需要注意以下两点:
1:of()方法只是Map,List,Set这三个接口的静态方法,其父类接口和子类实现并没有这类方法,比如 HashSet,ArrayList等待;
2:返回的集合是不可变的;
2.2 Debug追踪
使用IDEA的断点调试功能,查看程序的运行过程
Debug调试程序:
可以让代码逐行执行,查看代码执行过程,调试程序中出现的bug
使用方式:
在行号的右边,鼠标单击,添加断点(每个方法的第一行,哪里有bug添加到哪里)
右键,选择Debug执行程序
程序就会停留在添加的第一个断点处
执行程序:
f8:逐行执行程序
f7:进入到方法中
shift+f8:跳出方法
f9:跳到下一个断点,如果没有下一个断点,那么就结束程序
ctel+f2:退出debug模式,停止程序
Console:切换到控制台
模拟斗地主洗牌发牌
3.1 案例介绍
按照斗地主的规则,完成洗牌发牌的动作。
具体规则:
- 组装54张扑克牌将
- 54张牌顺序打乱
- 三个玩家参与游戏,三人交替摸牌,每人17张牌,最后三张留作底牌。
- 查看三人各自手中的牌(按照牌的大小排序)、底牌
规则:手中扑克牌从大到小的摆放顺序:大王,小王,2,A,K,Q,J,10,9,8,7,6,5,4,3
3.2 案例需求分析
- 准备牌:
完成数字与纸牌的映射关系:
使用双列Map(HashMap)集合,完成一个数字与字符串纸牌的对应关系(相当于一个字典)。
- 洗牌:
通过数字完成洗牌发牌
- 发牌:
将每个人以及底牌设计为ArrayList
存放的过程中要求数字大小与斗地主规则的大小对应。
将代表不同纸牌的数字分配给不同的玩家与底牌。
- 看牌:
通过Map集合找到对应字符展示。
通过查询纸牌与数字的对应关系,由数字转成纸牌字符串再进行展示。
public static void main(String[] args) {
// 1.准备牌
// 创建一个Map集合,存储牌的索引和组装好的牌
HashMap<Integer,String> poker = new HashMap<>();
// 创建一个List集合,存储牌的索引
List<Integer> pokerIndex = new ArrayList<>();
// 定义两个集合,存储花色和牌的序号
ArrayList<String> colors = List.of("♦", "♣", "♥", "♠");
ArrayList<String> numbers =List.of("2", "A", "K", "Q", "J", "10", "9", "8", "7", "6", "5", "4", "3");
// 把大王和小王存储到集合中
// 定义一个牌的索引
int index = 0;
poker.put(index,"大王");
poker.Index.add(index);
index++;
poker.put(index,"小王");
poker.Index.add(index);
index++;
//循环嵌套遍历两个集合,组装52张牌,存储到集合中
for(String number:Numbers){
for(String color:colors){
poker.put(index,color+number);
pokerIndex.add(index);
index++;
}
}
System.out.println(poker);
System.out.println(pokerIndex);
}