【Java基础】-【集合：Map接口 】
一、Map接口
1.Map接口概述
将键映射到值的对象，一个映射不能包含重复的键，每个键最多只能映射到一个值。
2.Map接口和Collection接口的不同
①Map是双列的，Collection是单列的。
②Map的键唯一，Collection的子体系Set是唯一的。
③Map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。
3.Map接口成员方法
①添加功能
V put(K key,V value)
添加元素。
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。
②删除功能
void clear()
移除所有的键值对元素。
V remove(Object key)
根据键删除键值对元素，并把值返回。
③判断功能
boolean containsKey(Object key)
判断集合是否包含指定的键。
boolean containsValue(Object value)
判断集合是否包含指定的值。
boolean isEmpty()
判断集合是否为空。
④获取功能
Set<Map.Entry<K,V>> entrySet()
返回键值对对象的集合。
V get(Object key)
根据键获取值。
Set keySet()
获取集合中所有键的集合。
Collection values()
获取集合中所有值的集合。
⑤长度功能
int size()
返回集合中的键值对的对数。
3.Map集合的遍历：
方式1：根据键找值
①获取所有的键。
②遍历键的集合，获取得到每一个键。
③根据键去找值。
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Set;public class MapDemo {public static void main(String[] args) {// 创建集合对象Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();// 创建元素并添加到集合map.put("杨过", "小龙女");map.put("郭靖", "黄蓉");map.put("杨康", "穆念慈");map.put("陈玄风", "梅超风");// 遍历// 获取所有的键Set<String> set = map.keySet();// 遍历键的集合，获取得到每一个键for (String key : set) {// 根据键去找值String value = map.get(key);System.out.println(key + "---" + value);}}
}
方式2：根据键值对对象找键和值
①获取所有键值对对象的集合。
②遍历键值对对象的集合，获取到每一个键值对对象。
③根据键值对对象找键和值。
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Set;public class MapDemo {public static void main(String[] args) {// 创建集合对象Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();// 创建元素并添加到集合map.put("杨过", "小龙女");map.put("郭靖", "黄蓉");map.put("杨康", "穆念慈");map.put("陈玄风", "梅超风");// 获取所有键值对对象的集合Set<Map.Entry<String, String>> set = map.entrySet();// 遍历键值对对象的集合，得到每一个键值对对象for (Map.Entry<String, String> me : set) {// 根据键值对对象获取键和值String key = me.getKey();String value = me.getValue();System.out.println(key + "---" + value);}}
}
Map集合遍历的两种方式比较图解
二、HashMap类
1.HashMap类概述
是基于哈希表的Map接口实现，键是哈希表结构，可以保证键的唯一性。
2.HashMap案例
HashMap<Student,String>
import java.util.HashMap;
import java.util.Set;/** HashMap<Student,String>* 键：Student* 要求：如果两个对象的成员变量值都相同，则为同一个对象。* 值：String*/
public class HashMapDemo {public static void main(String[] args) {// 创建集合对象HashMap<Student, String> hm = new HashMap<Student, String>();// 创建学生对象Student s1 = new Student("貂蝉", 27);Student s2 = new Student("王昭君", 30);Student s3 = new Student("西施", 33);Student s4 = new Student("杨玉环", 35);Student s5 = new Student("貂蝉", 27);//需要重写student类中hashCode和equals方法保证唯一性// 添加元素hm.put(s1, "8888");hm.put(s2, "6666");hm.put(s3, "5555");hm.put(s4, "7777");hm.put(s5, "9999");// 遍历Set<Student> set = hm.keySet();for (Student key : set) {String value = hm.get(key);System.out.println(key.getName() + "---" + key.getAge() + "---"+ value);}}
}
3.LinkedHashMap类概述
Map 接口的哈希表和链接列表实现，具有可预知的迭代顺序。
- 由哈希表保证键的唯一性。
- 由链表保证键盘的有序(存储和取出的顺序一致而非排序)。
三、TreeMap类
1.TreeMap类概述
TreeMa是基于红黑树的Map接口的实现，键是红黑树结构，可以保证键的排序和唯一性。
键相同，值覆盖。
2.TreeMap案例
TreeMap<Student,String>
import java.util.Comparator;
import java.util.Set;
import java.util.TreeMap;/** TreeMap<Student,String>* 键:Student* 值：String*/
public class TreeMapDemo {public static void main(String[] args) {// 创建集合对象TreeMap<Student, String> tm = new TreeMap<Student, String>(new Comparator<Student>() {@Overridepublic int compare(Student s1, Student s2) {// 主要条件int num = s1.getAge() - s2.getAge();// 次要条件int num2 = num == 0 ? s1.getName().compareTo(s2.getName()) : num;return num2;}});// 创建学生对象Student s1 = new Student("潘安", 30);Student s2 = new Student("柳下惠", 35);Student s3 = new Student("唐伯虎", 33);Student s4 = new Student("燕青", 32);Student s5 = new Student("唐伯虎", 33);// 存储元素tm.put(s1, "宋朝");tm.put(s2, "元朝");tm.put(s3, "明朝");tm.put(s4, "清朝");tm.put(s5, "汉朝");// 遍历Set<Student> set = tm.keySet();for (Student key : set) {String value = tm.get(key);System.out.println(key.getName() + "---" + key.getAge() + "---"+ value);}}
}
思考题
思考1：
"aababcabcdabcde",获取字符串中每一个字母出现的次数要求结果:a(5)b(4)c(3)d(2)e(1)
答：
import java.util.Scanner;
import java.util.Set;
import java.util.TreeMap;/** 需求 ："aababcabcdabcde",获取字符串中每一个字母出现的次数要求结果:a(5)b(4)c(3)d(2)e(1)* * 分析：* A:定义一个字符串(可以改进为键盘录入)* 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到集合中去找值，看返回值* 是null:说明该键不存在，就把该字符作为键，1作为值存储* 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，得到键和值，进行按照要求拼接* H:把字符串缓冲区转换为字符串输出* * 录入：linqingxia* 结果：result:a(1)g(1)i(3)l(1)n(2)q(1)x(1)*/
public class TreeMapDemo {public static void main(String[] args) {// 定义一个字符串(可以改进为键盘录入)Scanner sc = new Scanner(System.in);System.out.println("请输入一个字符串：");String line = sc.nextLine();// 定义一个TreeMap集合TreeMap<Character, Integer> tm = new TreeMap<Character, Integer>();//把字符串转换为字符数组char[] chs = line.toCharArray();//遍历字符数组，得到每一个字符for(char ch : chs){//拿刚才得到的字符作为键到集合中去找值，看返回值Integer i = tm.get(ch);//是null:说明该键不存在，就把该字符作为键，1作为值存储if(i == null){tm.put(ch, 1);}else {//不是null:说明该键存在，就把值加1，然后重写存储该键和值i++;tm.put(ch,i);}}//定义字符串缓冲区变量StringBuilder sb= new StringBuilder();//遍历集合，得到键和值，进行按照要求拼接Set<Character> set = tm.keySet();for(Character key : set){Integer value = tm.get(key);sb.append(key).append("(").append(value).append(")");}//把字符串缓冲区转换为字符串输出String result = sb.toString();System.out.println("result:"+result);}
}
思考2：
HashMap和Hashtable的区别？
答：
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。
思考3：
List,Set,Map等接口是否都继承子Map接口?
答：
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。
四、Collections类
1.Collections类概述
针对集合操作的工具类。
思考题
思考1：
Collection和Collections的区别？
答：
Collection是单列集合的顶层接口，有子接口List和Set。
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。
2.Collections成员方法
public static void sort(List list)
排序，默认情况下是自认排序。
public static int binarySearch(List<?> list,T key)
二分查找。
public static T max(Collection<?> coll)
最大值。
public static void reverse(List<?> list)
反转。
public static void shuffle(List<?> list)
随机置换。
思考题
思考1
自定义对象如果同时有自然排序和比较器排序，以谁为主？
答：
// 排序// 自然排序// Collections.sort(list);// 比较器排序// 如果同时有自然排序和比较器排序，以比较器排序为主Collections.sort(list, new Comparator<Student>() {@Overridepublic int compare(Student s1, Student s2) {int num = s2.getAge() - s1.getAge();int num2 = num == 0 ? s1.getName().compareTo(s2.getName()): num;return num2;}});
思考2：模拟斗地主洗牌和发牌
答：
模拟斗地主洗牌和发牌并对牌进行排序的原理图解
/** 思路：* A:创建一个HashMap集合* B:创建一个ArrayList集合* C:创建花色数组和点数数组* D:从0开始往HashMap里面存储编号，并存储对应的牌* 同时往ArrayList里面存储编号即可。* E:洗牌(洗的是编号)* F:发牌(发的也是编号，为了保证编号是排序的，就创建TreeSet集合接收)* G:看牌(遍历TreeSet集合，获取编号，到HashMap集合找对应的牌)*/import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.HashMap;
import java.util.TreeSet;public class PokerDemo {public static void main(String[] args) {// 创建一个HashMap集合HashMap<Integer, String> hm = new HashMap<Integer, String>();// 创建一个ArrayList集合ArrayList<Integer> array = new ArrayList<Integer>();// 创建花色数组和点数数组// 定义一个花色数组String[] colors = { "♠", "♥", "♣", "♦" };// 定义一个点数数组String[] numbers = { "3", "4", "5", "6", "7", "8", "9", "10", "J", "Q","K", "A", "2", };// 从0开始往HashMap里面存储编号，并存储对应的牌,同时往ArrayList里面存储编号即可。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);// 洗牌(洗的是编号)Collections.shuffle(array);// 发牌(发的也是编号，为了保证编号是排序的，就创建TreeSet集合接收)TreeSet<Integer> fengQingYang = new TreeSet<Integer>();TreeSet<Integer> linQingXia = new TreeSet<Integer>();TreeSet<Integer> liuYi = new TreeSet<Integer>();TreeSet<Integer> diPai = new TreeSet<Integer>();for (int x = 0; x < array.size(); x++) {if (x >= array.size() - 3) {diPai.add(array.get(x));} else if (x % 3 == 0) {fengQingYang.add(array.get(x));} else if (x % 3 == 1) {linQingXia.add(array.get(x));} else if (x % 3 == 2) {liuYi.add(array.get(x));}}// 看牌(遍历TreeSet集合，获取编号，到HashMap集合找对应的牌)lookPoker("风清扬", fengQingYang, hm);lookPoker("林青霞", linQingXia, hm);lookPoker("刘意", liuYi, hm);lookPoker("底牌", diPai, hm);}// 写看牌的功能public static void lookPoker(String name, TreeSet<Integer> ts,HashMap<Integer, String> hm) {System.out.print(name + "的牌是：");for (Integer key : ts) {String value = hm.get(key);System.out.print(value + " ");}System.out.println();}
}
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