Java集合框架——Map接口
第三阶段 JAVA常见对象的学习
集合框架——Map集合
在实际需求中，我们常常会遇到这样的问题，在诸多的数据中，通过其编号来寻找某一些信息，从而进行查看或者修改，例如通过学号查询学生信息。今天我们所介绍的Map集合就可以很好的帮助我们实现这种需求
(一) 概述及功能
(1) 概述
Map是一种存储元素对的集合（元素对分别称作 键 和 值 也称键值对）它将键映射到值的对象。一个映射不能包含重复的键，并且每个键最 多只能映射到一个值。
怎么理解呢？
键 (key)：就是你存的值的编号 值 (value)：就是你要存放的数据
你可以近似的将键理解为下标，值依据键而存储，每个键都有其对应值。这两者是1、1对应的
但在之前下标是整数，但是Map中键可以使任意类型的对象。
Map集合和Collection集合的区别?
- Map集合存储元素是成对出现的，Map集合的键是唯一的，值是可重复的
- Collection集合存储元素是单独出现的，Collection的子类Set是唯一的，List是可重复的。
- Map集合的数据结构值针对键有效，跟值无关，Collection集合的数据结构是针对元素有效
(2) 功能
A：添加功能
//添加元素
V put(K key,V value)
//如果键是第一次存储，就直接存储元素，返回null
//如果键不是第一次存在，就用值把以前的值替换掉，返回以前的值
B：删除功能
//移除所有的键值对元素
void clear()
//根据键删除键值对元素，并把值返回
V remove(Object key)
C：判断功能
//判断集合是否包含指定的键
boolean containsKey(Object key)
//判断集合是否包含指定的值
boolean containsValue(Object value)
//判断集合是否为空
boolean isEmpty()
D：获取功能
//将map集合中的键和值映射关系打包为一个对象
Set<Map.Entry<K,V>> entrySet()
//根据键获取值
V get(Object key)
//获取集合中所有键的集合
Set<K> keySet()
//获取集合中所有值的集合
Collection<V> values()
E：长度功能
//返回集合中的键值对的对数
int size()
(二) Map集合的遍历
package cn.bwh_01_iterator;
import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
public class MapDemo {
public static void main(String[] args) {
Map<String, String> hm = new HashMap<String, String>();
hm.put("bwh002", "i");
hm.put("bwh001", "love");
hm.put("bwh003", "you");
//方式一 键找值
Set<String> set = hm.keySet();
//迭代器遍历
Iterator<String> it = set.iterator();
while (it.hasNext()) {
String key = it.next();
String value = hm.get(key);
System.out.println(key + "---" + value);
}
//增强for遍历
for (String key : set) {
String value = hm.get(key);
System.out.println(key + "---" + value);
}
//方式二 键值对对象找键和值（推荐）
Set<Map.Entry<String, String>> set2 = hm.entrySet();
//迭代器遍历
Iterator<Map.Entry<String, String>> it2 = set2.iterator();
while (it2.hasNext()) {
//返回的是封装了key和value对象的Map.Entry对象
Map.Entry<String, String> entry = it2.next();
String key = entry.getKey();
String value = entry.getValue();
System.out.println(key + "---" + value);
}
//增强for遍历
for (Map.Entry<String, String> me : set2) {
String key = me.getKey();
String value = me.getValue();
System.out.println(key + "---" + value);
}
}
}
(三) Map及子类总结
Map（双列集合）
-
Map集合的数据结构仅仅针对键有效，与值无关。
-
存储的是键值对形式的元素，键唯一，值可重复
HashMap
-
底层数据结构是哈希表，线程不安全，效率高
-
哈希表依赖两个方法：hashCod()和equals()
-
执行顺序：
- 首先判断hashCode()值是否相同
- 是：继续执行equals(),看其返回值
- 是true：说明元素重复，不添加
- 是false：就直接添加到集合
- 否：就直接添加到集合
- 是：继续执行equals(),看其返回值
- 首先判断hashCode()值是否相同
-
最终：
-
自动生成hashCode()和equals()即可
LinkeHashMap
-
底层数据结构是由链表和哈希表组成
-
由链表保证元素有序
-
由哈希表保证元素唯一
Hashtable
- 底层数据结构是哈希表
- 哈希表依赖两个......自动生成hashCode()和equals()即可
TreeMap
- 底层数据结构是红黑树（是一种自平衡的二叉树）
如何保证元素唯一性呢？
- 根据比较的返回值是否是0来决定
如何保证两种元素的排序呢？
- 自然排序（元素具备比较性）
- 让元素所属的类实现comparable接口
- 比较器排序（集合具备比较性）
- 让集合接收一个comparator的实现类对象
可以多层嵌套
HashMap集合嵌套HashMap
HashMap集合嵌套ArrayList
ArrayList集合嵌套HashMap
HashMap<String, ArrayList
1:Hashtable和HashMap的区别?
**Hashtable**:线程安全，效率低。不允许null键和null值
**HashMap**:线程不安全，效率高。允许null键和null值
(其实HashMap就是用来替代Hashtable的，就像ArrayList替代vector一样)
2:List,Set,Map等接口是否都继承子Map接口?
List，Set不是继承自Map接口，它们继承自Collection接口
Map接口本身就是一个顶层接口
需要排序：TreeMap
不需要排序：HashMap
不知道具体需求：HashMap
(四) 经典案例
(1) 统计字符串中字符出现的次数
import java.util.Map;
import java.util.Scanner;
import java.util.Set;
import java.util.TreeMap;
/*
* 案例（统计字符串中字符出现的次数）
* 需求：
* 获取一个字符串出现的次数
* 分析：
* A：定义一个字符串（或者键盘录入）
* B: 定义一个TreeMap集合
* 键：Character
* 值：Integer
* C：把字符串转换为字符数组
* D: 遍历字符数组，得到每一个字符
* E: 拿刚才得到的字符作为键去集合中找，看返回值
* 是 null：说明该键不存在,就把该字符串作为键，1作为值去存储
* 不是 null：说明该键存在，就把值加 1 然后重写存储该键和值
* F: 定义字符串缓冲区变量
* G：遍历集合，得到该建和值，按照要求拼接
* H：最后把字符串缓冲区转换为字符串输出
*/
public class CountDemo {
public static void main(String[] args) {
Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入需要统计的数据");
String line = sc.nextLine();
Map<Character, Integer> tm = new TreeMap<Character, Integer>();
char[] chs = line.toCharArray();
for (char ch : chs) {
Integer i = tm.get(ch);
if (i == null) {
tm.put(ch, 1);
} else {
i++;
tm.put(ch, i);
}
}
StringBuilder s = new StringBuilder();
Set<Character> set = tm.keySet();
for (Character key : set) {
Integer value = tm.get(key);
s.append(key).append("(").append(value).append(")" + " ");
}
String result = s.toString();
System.out.println("result: " + result);
}
}
//运行结果
请输入需要统计的数据
HelloWorld
result: H(1) W(1) d(1) e(1) l(3) o(2) r(1)
(2) 模拟斗地主案例
在讲解这个案例之前，我们先来了解一个我们下面案例中所需要知道的知识点
Collections 工具类
Collections:是针对集合进行操作的工具类，都是静态方法。
面试题：
Collection和Collections的区别?
Collection:是单列集合的顶层接口，有子接口List和Set。(Map是双列的)
Collections:是针对集合操作的工具类，有对集合进行排序和二分查找的方法
Collections的静态方法
//排序 默认情况下是自然顺序。
public static <T> void sort(List<T> list)
//二分查找
public static <T> int binarySearch(List<?> list,T key)
//最大值
public static <T> T max(Collection<?> coll)
//反转(逆序排序)
public static void reverse(List<?> list)
//随机置换(犹如洗牌，每次运行结果不一样)
public static void shuffle(List<?> list)
如果同时有自然排序和比较器排序，以比较器排序为主(也就是说，当同时实现了Student类的自然排序(implements Comparable<Student>)以及比较器排序的话(new Comparator<Student>())，比较器排序会覆盖自然排序)
//斗地主案例代码
package cn.bwh_03_PokerGame;
import java.util.*;
public class PokerGame {
public static void main(String[] args) {
HashMap<Integer, String> hm = new HashMap<Integer, String>();
ArrayList<Integer> array = new ArrayList<Integer>();
String[] colors = {"♥", "♠", "♣", "♦"};
String[] numbers = {"A", "2", "3", "4", "5", "6", "7", "8", "9", "10", "J", "Q", "K"};
int index = 0;
for (String number : numbers) {
for (String color : colors) {
String poker = color.concat(number);
hm.put(index, poker);
array.add(index);
index++;
}
}
hm.put(index, "小王");
array.add(index);
index++;
hm.put(index, "大王");
array.add(index);
index++;
//洗牌
Collections.shuffle(array);
//发牌（发的是编号，为了保证编号是排序的，使用TreeSet接收）
TreeSet<Integer> player1 = new TreeSet<Integer>();
TreeSet<Integer> player2 = new TreeSet<Integer>();
TreeSet<Integer> player3 = new TreeSet<Integer>();
TreeSet<Integer> handcards = new TreeSet<Integer>();
for (int x = 0; x < array.size(); x++) {
if (x >= array.size() - 3) {
handcards.add(array.get(x));
} else if (x % 3 == 0) {
player1.add(array.get(x));
} else if (x % 3 == 1) {
player2.add(array.get(x));
} else if (x % 3 == 2) {
player3.add(array.get(x));
}
}
System.out.println("---------------------欢乐斗地主----------------------");
//看牌(遍历TreeSet集合，获取编号，到HashMap集合找对应的牌)
lookpocker("player1", player1, hm);
lookpocker("player2", player2, hm);
lookpocker("player3", player3, hm);
lookpocker("预留", handcards, hm);
}
//看牌功能实现
public static void lookpocker(String name, TreeSet<Integer> ts, HashMap<Integer, String> hm) {
System.out.println(name + "的牌是：");
for (Integer key : ts) {
String value = hm.get(key);
System.out.print(value + " ");
}
System.out.println();
}
}
结尾：
如果内容中有什么不足，或者错误的地方，欢迎大家给我留言提出意见, 蟹蟹大家 ！_
如果能帮到你的话，那就来关注我吧！（系列文章均会在公众号第一时间更新）
在这里的我们素不相识，却都在为了自己的梦而努力 ❤
一个坚持推送原创Java技术的公众号：理想二旬不止
