Java Map集合的详解
参考自:Java Map集合的详解 (略有修改)
一,Map
如果程序中存储了几百万个学生,而且经常需要使用学号来搜索某个学生,那么这个需求有效的数据结构就是Map。
Map是一种依照键(key)存储元素的容器,键(key)很像下标,在List中下标是整数。在Map中键(key)可以使任意类型的对象。
Map中不能有重复的键(Key),每个键(key)都有一个对应的值(value)。
一个键(key)和它对应的值构成map集合中的一个元素。
Map中的元素是两个对象,一个对象作为键,一个对象作为值。键不可以重复,但是值可以重复。
看顶层共性方法找子类特有对象.
Map与Collection在集合框架中属并列存在
Map存储的是键值对
Map存储元素使用put方法,Collection使用add方法
Map集合没有直接取出元素的方法,而是先转成Set集合,在通过迭代获取元素
Map集合中键要保证唯一性
也就是Collection是单列集合, Map 是双列集合。
总结:
Map一次存一对元素, Collection 一次存一个。Map 的键不能重复,保证唯一。
Map 一次存入一对元素,是以键值对的形式存在.键与值存在映射关系.一定要保证键的唯一性.
查看api文档:
interface Map<K,V>
K - 此映射所维护的键的类型
V - 映射值的类型
概念
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。
特点
Key和Value是1对1的关系,如:门牌号 :家 老公:老婆
双列集合
Map学习体系: ---| Map 接口 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。 ---| HashMap 采用哈希表实现,所以无序 ---| TreeMap 可以对健进行排序 ---|Hashtable:
底层是哈希表数据结构,线程是同步的,不可以存入null键,null值。
效率较低,被HashMap 替代。
---|HashMap:
底层是哈希表数据结构,线程是不同步的,可以存入null键,null值。
要保证键的唯一性,需要覆盖hashCode方法,和equals方法。
---| LinkedHashMap:
该子类基于哈希表又融入了链表。可以Map集合进行增删提高效率。
---|TreeMap:
底层是二叉树数据结构。可以对map集合中的键进行排序。需要使用Comparable或者Comparator 进行比较排序。return 0,来判断键的唯一性。
常见方法
Map学习体系: ---| Map 接口 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。 ---| HashMap 采用哈希表实现,所以无序 ---| TreeMap 可以对健进行排序 ---|Hashtable:
底层是哈希表数据结构,线程是同步的,不可以存入null键,null值。
效率较低,被HashMap 替代。
---|HashMap:
底层是哈希表数据结构,线程是不同步的,可以存入null键,null值。
要保证键的唯一性,需要覆盖hashCode方法,和equals方法。
---| LinkedHashMap:
该子类基于哈希表又融入了链表。可以Map集合进行增删提高效率。
---|TreeMap:
底层是二叉树数据结构。可以对map集合中的键进行排序。需要使用Comparable或者Comparator 进行比较排序。return 0,来判断键的唯一性。
添加:
public class Fightting {public static void main(String[] args) {// 定义一个Map的容器对象 Map<String, Integer > map1 = new HashMap<String, Integer >(); map1.put("jack", 20); map1.put("rose", 18); map1.put("lucy", 17); map1.put("java", 25); System.out.println(map1); //Map的put方法是有返回值的,返回原来的value: System.out.println(map1.put("jack", 30)); //20 // 添加重复的键值(值不同),会覆盖集合中原有(重复键)的值:此时jack对应的是30 System.out.println(map1); Map<String, Integer> map2 = new HashMap<String, Integer>(); map2.put("张三丰", 100); map2.put("虚竹", 20); System.out.println("map2:" + map2); // 从指定映射中将所有映射关系复制到此映射中。 map1.putAll(map2); System.out.println("map1:" + map1); } }
输出:
{java=25, rose=18, lucy=17, jack=20}
20
{java=25, rose=18, lucy=17, jack=30}
map2:{张三丰=100, 虚竹=20}
map1:{java=25, 张三丰=100, rose=18, lucy=17, jack=30, 虚竹=20}
删除:
public class Fightting {public static void main(String[] args) { // 删除: // remove() 删除关联对象,指定key对象 // clear() 清空集合对象 Map<String, Integer> map1 = new HashMap<String, Integer>(); map1.put("jack", 20); map1.put("rose", 18); map1.put("lucy", 17); map1.put("java", 25); System.out.println(map1); // 指定key,返回删除的键值对映射的值。 System.out.println("value:" + map1.remove("java")); System.out.println("map1:" + map1); map1.clear(); System.out.println("map1:" + map1); } }
输出:
{java=25, rose=18, lucy=17, jack=20}
value:25
map1:{rose=18, lucy=17, jack=20}
map1:{}
获取:
public class Fightting {public static void main(String[] args) { // 获取: // V get(Object key) 通过指定的key对象获取value对象 // int size() 获取容器的大小 Map<String, Integer> map1 = new HashMap<String, Integer>(); map1.put("jack", 20); map1.put("rose", 18); map1.put("lucy", 17); map1.put("java", 25); System.out.println(map1); // V get(Object key) 通过指定的key对象获取value对象 // int size() 获取容器的大小 System.out.println("value:" + map1.get("jack")); System.out.println("map.size:" + map1.size()); } }
输出:
{java=25, rose=18, lucy=17, jack=20}
value:20
map.size:4
判断:
public class Fightting {public static void main(String[] args) {// 判断: // boolean isEmpty() 长度为0返回true否则false // boolean containsKey(Object key) 判断集合中是否包含指定的key // boolean containsValue(Object value) Map<String, Integer> map1 = new HashMap<String, Integer>(); map1.put("jack", 20); map1.put("rose", 18); map1.put("lucy", 17); map1.put("java", 25); System.out.println(map1); System.out.println("isEmpty:" + map1.isEmpty()); System.out.println("containskey:" + map1.containsKey("jack")); System.out.println("containsvalues:" + map1.containsValue(100)); } }
输出:
{java=25, rose=18, lucy=17, jack=20}
isEmpty:false
containskey:true
containsvalues:false
遍历Map的方式:
1、将map 集合中所有的键取出存入set集合。 Set<K> keySet() 返回所有的key对象的Set集合 再通过get方法获取键对应的值。
2、 values() ,获取所有的值. Collection<V> values()不能获取到key对象
3、 Map.Entry对象 推荐使用 重点 Set<Map.Entry<k,v>> entrySet()
将map 集合中的键值映射关系打包成一个对象
Map.Entry对象通过Map.Entry 对象的getKey,
getValue获取其键和值。
第一种方式:使用keySet
将Map转成Set集合(keySet()),通过Set的迭代器取出Set集合中的每一个元素(Iterator)就是Map集合中的所有的键,再通过get方法获取键对应的值。
Map<Integer, String> map = new HashMap<Integer, String>(); map.put(1, "aaaa"); map.put(2, "bbbb"); map.put(3, "cccc"); System.out.println(map); // // 获取方法: // 第一种方式: 使用keySet // 需要分别获取key和value,没有面向对象的思想 // Set<K> keySet() 返回所有的key对象的Set集合 Set<Integer> ks = map.keySet(); Iterator<Integer> it = ks.iterator(); while (it.hasNext()) {Integer key = it.next(); String value = map.get(key); System.out.println("key=" + key + " value=" + value); }
输出:
{1=aaaa, 2=bbbb, 3=cccc}
key=1 value=aaaa
key=2 value=bbbb
key=3 value=cccc
第二种方式: 通过values 获取所有值,不能获取到key对象
public static void main(String[] args) {Map<Integer, String> map = new HashMap<Integer, String>(); map.put(1, "aaaa"); map.put(2, "bbbb"); map.put(3, "cccc"); System.out.println(map); // 第二种方式: // 通过values 获取所有值,不能获取到key对象 // Collection<V> values() Collection<String> vs = map.values(); Iterator<String> it = vs.iterator(); while (it.hasNext()) {String value = it.next(); System.out.println(" value=" + value); }}
输出:
{1=aaaa, 2=bbbb, 3=cccc}
value=aaaa
value=bbbb
value=cccc
第三种方式: Map.Entry
public static interface Map.Entry<K,V>
通过Map中的entrySet()方法获取存放Map.Entry<K,V>对象的Set集合。
Set<Map.Entry<K,V>> entrySet()
面向对象的思想将map集合中的键和值映射关系打包为一个对象,就是Map.Entry,
将该对象存入Set集合,Map.Entry是一个对象,那么该对象具备的getKey,getValue获得键和值。
public static void main(String[] args) {Map<Integer, String> map = new HashMap<Integer, String>(); map.put(1, "aaaa"); map.put(2, "bbbb"); map.put(3, "cccc"); System.out.println(map); // 第三种方式: Map.Entry对象 推荐使用 重点 // Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() // 返回的Map.Entry对象的Set集合 Map.Entry包含了key和value对象 Set<Map.Entry<Integer, String>> es = map.entrySet(); Iterator<Map.Entry<Integer, String>> it = es.iterator(); while (it.hasNext()) {// 返回的是封装了key和value对象的Map.Entry对象 Map.Entry<Integer, String> en = it.next(); // 获取Map.Entry对象中封装的key和value对象 Integer key = en.getKey(); String value = en.getValue(); System.out.println("key=" + key + " value=" + value); } }
输出:
{1=aaaa, 2=bbbb, 3=cccc}
key=1 value=aaaa
key=2 value=bbbb
key=3 value=cccc
二,HashMap
底层是哈希表数据结构,线程是不同步的,可以存入null键,null值。要保证键的唯一性,需要覆盖hashCode方法,和equals方法。
案例:自定义对象作为Map的键。
public class Fightting {public static void main(String[] args) {HashMap<Person, String> hm = new HashMap<Person, String>(); hm.put(new Person("jack", 20), "1001"); hm.put(new Person("rose", 18), "1002"); hm.put(new Person("lucy", 19), "1003"); hm.put(new Person("hmm", 17), "1004"); hm.put(new Person("ll", 25), "1005"); System.out.println(hm); System.out.println(hm.put(new Person("rose", 18), "1006")); Set<Map.Entry<Person, String>> entrySet = hm.entrySet(); Iterator<Map.Entry<Person, String>> it = entrySet.iterator(); while (it.hasNext()) {Map.Entry<Person, String> next = it.next(); Person key = next.getKey(); String value = next.getValue(); System.out.println(key + " = " + value); }} }class Person {private String name; private int age; Person() {}public Person(String name, int age) {this.name = name; this.age = 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; }@Override public int hashCode() {return this.name.hashCode() + age * 37; }@Override public boolean equals(Object obj) {if (obj instanceof Person) {Person p = (Person) obj; return this.name.equals(p.name) && this.age == p.age;//注意这里的equals是指name相同,==是指age的地址相同 } else {return false; }}@Override public String toString() {return "Person@name:" + this.name + " age:" + this.age; }}
输出:
{Person@name:jack age:20=1001, Person@name:rose age:18=1002, Person@name:lucy age:19=1003, Person@name:hmm age:17=1004, Person@name:ll age:25=1005}
1002
Person@name:jack age:20 = 1001
Person@name:rose age:18 = 1006
Person@name:lucy age:19 = 1003
Person@name:hmm age:17 = 1004
Person@name:ll age:25 = 1005
不重载hashCode 与equals(注释掉):
// @Override // public int hashCode() { // // return this.name.hashCode() + age * 37; // } // // @Override // public boolean equals(Object obj) { // if (obj instanceof Person) { // Person p = (Person) obj; // return this.name.equals(p.name) && this.age == p.age; // } else { // return false; // } // }
输出:
{Person@name:lucy age:19=1003, Person@name:rose age:18=1002, Person@name:ll age:25=1005, Person@name:jack age:20=1001, Person@name:hmm age:17=1004}
null
Person@name:lucy age:19 = 1003
Person@name:rose age:18 = 1002
Person@name:ll age:25 = 1005
Person@name:rose age:18 = 1006
Person@name:jack age:20 = 1001
Person@name:hmm age:17 = 1004
(这里rose输出了2次不同的值)
三,TreeMap
TreeMap的排序,TreeMap可以对集合中的键进行排序。如何实现键的排序?
方式一:元素自身具备比较性
和TreeSet一样原理,需要让存储在键位置的对象实现Comparable接口,重写compareTo方法,也就是让元素自身具备比较性,这种方式叫做元素的自然排序也叫做默认排序。
方式二:容器具备比较性
当元素自身不具备比较性,或者自身具备的比较性不是所需要的。那么此时可以让容器自身具备。需要定义一个类实现接口Comparator,重写compare方法,并将该接口的子类实例对象作为参数传递给TreeMap集合的构造方法。
注意:当Comparable比较方式和Comparator比较方式同时存在时,以Comparator的比较方式为主;
注意:在重写compareTo或者compare方法时,必须要明确比较的主要条件相等时要比较次要条件。(假设姓名和年龄一直的人为相同的人,如果想要对人按照年龄的大小来排序,如果年龄相同的人,需要如何处理?不能直接return 0,以为可能姓名不同(年龄相同姓名不同的人是不同的人)。此时就需要进行次要条件判断(需要判断姓名),只有姓名和年龄同时相等的才可以返回0.)
通过return 0来判断唯一性
public static void main(String[] args) {TreeMap<String, Integer> tree = new TreeMap<String, Integer>();tree.put("张三", 19);tree.put("李四", 20);tree.put("王五", 21);tree.put("赵六", 22);tree.put("周七", 23);tree.put("张三", 24);System.out.println(tree);//{周七=23, 张三=24, 李四=20, 王五=21, 赵六=22}System.out.println("张三".compareTo("李四"));//-2094}
自定义元素排序
public class Fightting { public static void main(String[] args) {TreeMap<Person, String> hm = new TreeMap<Person, String>(new MyComparator()); hm.put(new Person("jack", 20), "1001"); hm.put(new Person("rose", 18), "1002"); hm.put(new Person("lucy", 19), "1003"); hm.put(new Person("hmm", 17), "1004"); hm.put(new Person("ll", 25), "1005"); System.out.println(hm); System.out.println(hm.put(new Person("rose", 18), "1006")); Set<Map.Entry<Person, String>> entrySet = hm.entrySet(); Iterator<Map.Entry<Person, String>> it = entrySet.iterator(); while (it.hasNext()) {Map.Entry<Person, String> next = it.next(); Person key = next.getKey(); String value = next.getValue(); System.out.println(key + " = " + value); }} }class MyComparator implements Comparator<Person> {@Override public int compare(Person p1, Person p2) {if (p1.getAge() > p2.getAge()) {return -1; } else if (p1.getAge() < p2.getAge()) {return 1; }return p1.getName().compareTo(p2.getName()); }}class Person implements Comparable<Person> {private String name; private int age; Person() {}public Person(String name, int age) {this.name = name; this.age = 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; }@Override public int hashCode() {return this.name.hashCode() + age * 37; }@Override public boolean equals(Object obj) {if (obj instanceof Person) {Person p = (Person) obj; return this.name.equals(p.name) && this.age == p.age; } else {return false; }}@Override public String toString() {return "Person@name:" + this.name + " age:" + this.age; }@Override public int compareTo(Person p) {if (this.age > p.age) {return 1; } else if (this.age < p.age) {return -1; }return this.name.compareTo(p.name); } }
输出:
{Person@name:ll age:25=1005, Person@name:jack age:20=1001, Person@name:lucy age:19=1003, Person@name:rose age:18=1002, Person@name:hmm age:17=1004}
1002
Person@name:ll age:25 = 1005
Person@name:jack age:20 = 1001
Person@name:lucy age:19 = 1003
Person@name:rose age:18 = 1006
Person@name:hmm age:17 = 1004
注意:Set的元素不可重复,Map的键不可重复,如果存入重复元素如何处理
Set元素重复元素不能存入add方法返回false
Map的重复健将覆盖旧键,将旧值返回。
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