Map接口

Map接口

/*
一、Map实现类的结构：
    |---- Map:双列数据：存储key - value 的数据  ---类似于高中的函数：y = f(x)
        |----HashMap:作为Map的主要实现类；线程不安全的，效率高；存储null的key和value
                |---- LinkedHashMap:保证在遍历map元素时，可以按照添加的顺序实现遍历。
                      原因：在原有的HashMap底层结构基础上，添加了一对指针，指向前一个和后一个元素。
                      对于频繁的遍历操作，此类执行效率高于HashMap。
        |----TreeMap:保证按照添加的key - value对 进行排序，实现排序遍历。
                     此时考虑key的自然排序或定制排序。底层使用红黑树
        |---- Hashtable:作为古老的实现类；线程安全，效率低；不能存储null的key和value
                |---- Properties:常用来处理配置文件。key和value都是String类型
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        HashMap的底层： 数组 + 链表（jdk 7之前）
                       数组 + 链表 + 红黑树（jdk 8）
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   面试题：
   1.HashMap 的底层实现原理？
   2.HashMap和Hashtable的异同？
   3.CurrentHashMap与Hashtable的异同？
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二、Map结构的理解：
    Map中的key：无序的、不可重复的，使用Set存储所有的key  ---> key所在的类要重写equals()和hashCode();(以HashMap为例)
    Map中的value：无序的、可重复的，使用Collection存储所有的value ---> value所在类要重写equals()
    一个键值对：Key-value构成了一个Entry对象。
    Map中的entry：无序的、不可重复的，使用Set存储所有的entry
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三、HashMap的底层实现原理？以jdk7为例说明：
        HashMap map = new HashMap();
        在实例化以后，底层创建了长度是16的一位数组Entry[] table.
        ...可能已经执行过多次put...
        map.put(key1,value1)：
        首先，调用key1所在类的hashCode()计算key1哈希值，此哈希值经过某种计算方法计算以后，得到Entry数组中的存放位置。
        如果此位置上的数据位空，此时的key1 - value1添加成功。  ---情况1
        如果此位置上的数据不为空，（意味着此位置上存在一个或多个数据（以链表形式存在）），比较key1和
        已经存在的一个或多个数据的哈希值：
            如果key1的哈希值与已经存在的数据的哈希值都不相同，此时key1-value1添加成功。---情况2
            如果kei1的哈希值和已经存在的某一个数据（key2 - value2）的哈希值相同，继续比较：调用key1所在类的equals(),比较：
                    如果equals()返回false：此时key1-value1添加成功。---情况3
                    如果equals()返回true：使用value1替换相同key的value值。
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        补充：关于情况2和情况3：此时key1和value1和原来的数据以链表的方式存储。
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        在不断地添加过程中，会涉及到扩容问题，默认的扩容方式：扩容为原来容量的2倍，并将原有的数据复制过来。
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       jdk8相较于jdk7在底层实现方面的不同：
       1.new HashMap():底层没有创建一个长度为16的数组
       2.jdk8底层的数组是：Node[]，而非Entry[]
       3.首次调用put()方法时，底层创建长度为16的数组。
       4.原来jdk7底层结构只有：数组+链表。jdk8中底层结构：数组+链表+红黑树
         当数组的某一个索引的位置上的元素以链表形式存在的数据个数 > 8 且当前数组的读长度 > 64，
         此时此索引位置上的所有数据改为使用红黑树存储。
 */

 

/*
    Map中定义的方法：
    添加、删除、修改操作：
    Object put(Object key, Object value):将指定key-value添加到（或修改）当前map对象中
    void putAll(Map m):将m中的所有key-value对存放到当前map中
    Object remove(Object key):移除指定key的key-value对，并返回value
    void clear():清空当前map中的所有数据
​
    元素查询的操作：
    Object get(Object key):获取指定key对应的value
    boolean containsKey(Object key):是否包含指定的key
    boolean containsValue(Object value):是否包含指定的value
    int size():返回map中key-value对的个数
    boolean isEmpty():判断当前map是否为空
    boolean equlas(Object obj):判断当前map和参数对象obj是否相等
​
    元视图操作的方法：
    Set keySet():返回所有key构成的Set集合
    Collection values():返回所有value构成的Collection集合
    Set entrySet():返回所有key-value对构成的Set集合
​
    总结：常用方法：
    添加：put(Object key, Object value)
    删除：remove(Object key)
    修改：put(Object key, Object value)
    查询：get(Object key)
    长度：size()
    遍历：keySet() / values() / entrySet()
 */

 

/*
  元视图操作的方法：
    Set keySet():返回所有key构成的Set集合
    Collection values():返回所有value构成的Collection集合
    Set entrySet():返回所有key-value对构成的Set集合
 */
@Test
public void test5(){
    Map map = new HashMap();
    map.put("AA",123);
    map.put(45,1234);
    map.put("BB",56);
​
    // 遍历所有的key集：keySet()
    Set set = map.keySet();
    Iterator iterator = set.iterator();
    while (iterator.hasNext()){
        System.out.println(iterator.next());
    }
​
    // 遍历所有value集：values();
    Collection values = map.values();
    for(Object obj : values){
        System.out.println(obj);
    }
​
    // 遍历所有的key-value
    // 方式一：
    // entrySet();
    Set entrySet = map.entrySet();
    Iterator iterator1 = entrySet.iterator();
    while (iterator1.hasNext()){
        Object obj = iterator1.next();
        // entrySet集合中的元素都是entry
        Map.Entry entry = (Map.Entry)obj;
        System.out.println(entry.getKey() + "--->" + entry.getValue());
    }
    System.out.println("*********************");
    // 方式二：
    Set keySet = map.keySet();
    Iterator iterator2 = keySet.iterator();
    while (iterator2.hasNext()){
        Object key = iterator2.next();
        Object value = map.get(key);
        System.out.println(key + " " + value);
    }
}

 

/*
      元素查询的操作：
        Object get(Object key):获取指定key对应的value
        boolean containsKey(Object key):是否包含指定的key
        boolean containsValue(Object value):是否包含指定的value
        int size():返回map中key-value对的个数
        boolean isEmpty():判断当前map是否为空
        boolean equlas(Object obj):判断当前map和参数对象obj是否相等
     */
    @Test
    public void test4(){
        Map map = new HashMap();
        map.put("AA",123);
        map.put(45,123);
        map.put("BB",56);
​
        // Object get(Object key):获取指定key对应的value
        System.out.println(map.get(45));
​
        // boolean containsKey(Object key):是否包含指定的key
        boolean isExist = map.containsKey("AA");
        System.out.println(isExist);
        
        // boolean containsValue(Object value):是否包含指定的value
        isExist = map.containsValue(123);
        System.out.println(isExist);
​
        // int size():返回map中key-value对的个数
        System.out.println(map.size());
//        map.clear();
        // boolean isEmpty():判断当前map是否为空
        System.out.println(map.isEmpty());
​
        // boolean equlas(Object obj):判断当前map和参数对象obj是否相等
        Map map1 = new HashMap();
        map1.put("AA",123);
        map1.put(45,123);
        map1.put("BB",56);
​
        System.out.println(map.equals(map1));
    }

 

 

@Test
public void test3(){
    /*
    添加、删除、修改操作：
        Object put(Object key, Object value):将指定key-value添加到（或修改）当前map对象中
        void putAll(Map m):将m中的所有key-value对存放到当前map中
        Object remove(Object key):移除指定key的key-value对，并返回value
        void clear():清空当前map中的所有数据
     */
​
    Map map = new HashMap();
    // 添加
    map.put("AA",123);
    map.put(45,123);
    map.put("BB",56);
    // 修改
    map.put("AA",87);
​
    System.out.println(map);
​
    Map map1 = new HashMap();
    map.put("CC",123);
    map.put("DD",123);
​
    map.putAll(map1);
    System.out.println(map);
​
    // remove(Object key)
    Object value = map.remove("CCC");
    System.out.println(value);
    System.out.println(map);
​
    // clear()
    map.clear(); // 与map = null 不同
    System.out.println(map.size()); // 0
    System.out.println(map);
}