黑马程序员----------------java基础-----------------Map集合

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第一讲 map集合概述

1、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。
什么时候使用map集合呢？
当数据之间存在这映射关系时，就要先想map集合。

2、基本方法

2.1、put(K key, V value)

  如果出现添加相同的键时，那么后添加的值会覆盖原有键对应值、并且put方法会返回被覆盖的值。
  特点：保证键的唯一性
重要：
向map集合中添加元素时，如果返回的是空，说明该键是第一次存入。

2.2、、删除。

  clear()
  以前与 key 关联的值；如果没有 key 的映射关系，则返回 null
  并且remove方法会返回被删除的键对应的值。value remove(Object key)

2.3、判断

  如何存在，则返回true，否则false
  boolean containsValue(Object value)
  boolean containsKey(Object key)
  boolean isEmpty()
2.4、获取。

  指定键所映射的值；如果此映射不包含该键的映射关系，则返回 null
  get(Object key) 得到键对应的值
  size() 得到集合长度
  entrySet() 返回此映射中包含的映射关系的 Set 视图。
  keySet() 返回此映射中包含的键的 Set 视图。

3、Map子类对象特点

  Hashtable:底层是哈希表数据结构，不可以存入null键null值。该集合是线程同步的，必须实现hashCode和equals方法，jdk1.0，效率低。
  HashMap：底层是哈希表数据结构，允许一个null键和多个null值，该集合是不同步的。将hashtable替代，jdk1.2，效率高。也需要实现元素的hashCode 和equals方法。
  TreeMap：底层是二叉树数据结构。线程不同步。可以用于给map集合中的键进行排序。

4、Map集合的两种取出方式：

4.1、keyset方式
将map集合中所有的键值取出放到set集合，set集合可以利用迭代器取出每个键值，然后根据map集合的get方法取出每个键对应的值
4.2、entrySet方式
将map集合的一种映射关系存入set集合，这种关系就是Map.Entry。然后利用getkey()和getvalue()方法，分别取出键和值

说明：
Map是一个接口，其实，Entry也是一个接口，它是Map的子接口中的一个内部接口，就相当于是类中有内部类一样。为何要定义在其内部呢？
原因：a、Map集合中村的是映射关系这样的两个数据，是先有Map这个集合，才可有映射关系的存在，而且此类关系是集合的内部事务。
b、并且这个映射关系可以直接访问Map集合中的内部成员，所以定义在内部。

import java.util.*;

//Map集合的两种取出方式

class MapTest
{
public static void main(String[] args)
{
  Map <String,String>map=new HashMap<String,String>();//通过泛型定义要存入map集合的是字符串
  map.put("zhnagsan","20");
  map.put("wangwun","26");
  map.put("lisi","24");//向集合中添加元素
  map.put("zhnagqiang","22");
  //keyset方式练习
  Set<String > keyset=map.keySet();//用keyset方法将键存入set集合
  Iterator<String> it=keyset.iterator();//利用迭代器取出键值
  while (it.hasNext())
  {
   String key=it.next();
   String value=map.get(key);//用map的get方法取出键对应的值
   System.out.println(key+":::"+value);
  }

//entryset方式练习
  Set<Map.Entry<String,String>> entryset=map.entrySet();//将map集合的一种映射关系存入set集合

  Iterator<Map.Entry<String,String>> newit=entryset.iterator();//利用迭代器取出键值
  while (newit.hasNext())
  {
   Map.Entry<String,String> me=newit.next();

   String key=me.getKey();//然后利用getkey()方法，取出键
   String value=me.getValue();//然后利用ggetvalue()方法，取出值
   System.out.println(key+":::"+value);
  }

}
}

练习二每一个学生都有对应的归属地，归属地用String表示，学生的属性有姓名、年龄，姓名和年龄相同
的学生认为是同一对象。要求保证元素唯一性。
*/

/*
分析：
1.创建学生类，对属性进行描述
2.学生有对应的归属地，有对应关系，存入map集合
3.要保证对象的唯一性，可以用hashmap集合，复写hashcode方法和equals方法

/*
class Student
{
private String name;
private int age;
Student(String name,int age)//创建构造函数
{
  this.name=name;
  this.age=age;

}
//复写hashcode方法，保证元素唯一性的依据是hashcode方法和equals
public int hashCode()
{
  return name.hashCode()+age*78;

}
public boolean equals(Object obj)
{
  if(!(obj instanceof Student))
   throw new RuntimeException("类型不符");
  Student s=(Student)obj;
  return this.name.equals(s.name) && this.age==s.age;

}
public void setName(String name)//设置姓名的方法
{
  this.name=name;

}
public String getName()//获取姓名的方法
{
  return name;
}
public void setAge(int age)//设置年纪的方法
{

  this.age=age;

}
public int getAge()//获取年纪的方法
{
  return age;
}
}

class MapTest
{
public static void main(String[] args)
{

HashMap<Student,String>hm=new HashMap<Student,String>();//加入泛型，明确存入的是学生对象
  hm.put(new Student("zhangsan",25),"beijing");
  hm.put(new Student("lisi",22),"nanjing");
  hm.put(new Student("zhaoliu",24),"tianjin");//添加自定义元素
  hm.put(new Student("zhangsan",25),"tianjin");

  Set<Student> keyset=hm.keySet();//用keyset方法将键存入set集合

  Iterator<Student> it=keyset.iterator();

while (it.hasNext())//利用迭代器取出键值
   {
    Student s=it.next();
    String id=hm.get(s);//用map的get方法取出键对应的值
    System.out.println(s.getName()+s.getAge()+":::"+id);
   }
}
}
*/

//每一个学生都有对应的归属地，归属地用String表示，学生的属性有姓名、年龄,将学生对象按年龄排序

/*
class Student implements Comparable <Student>
{
private String name;
private int age;
Student(String name,int age)//创建构造函数
{
  this.name=name;
  this.age=age;

}
public int compareTo(Student s)//复写compareTo方法
{
  int num=new Integer(this.getAge()).compareTo(new Integer(s.getAge()));
  if(num==0)
   return this.getName().compareTo(s.getName());
  return num;

}

//复写hashcode方法，保证元素唯一性的依据是hashcode方法和equals
public int hashCode()
{
  return name.hashCode()+age*78;

}
public boolean equals(Object obj)
{
  if(!(obj instanceof Student))
   throw new RuntimeException("类型不符");
  Student s=(Student)obj;
  return this.name.equals(s.name) && this.age==s.age;

}
public void setName(String name)//设置姓名的方法
{
  this.name=name;

}
public String getName()//获取姓名的方法
{
  return name;
}
public void setAge(int age)//设置年纪的方法
{

  this.age=age;

}
public int getAge()//获取年纪的方法
{
  return age;
}
}
class MapTest
{
public static void main(String[] args)
{

while (it.hasNext())//利用迭代器取出键值
   {
    Student s=it.next();
    String id=hm.get(s);//用map的get方法取出键对应的值
    System.out.println(s.getName()+","+s.getAge()+":::"+id);
   }
}
}
*/

//练习gsauythhjdiiidkoisoo获取字母出现的次数
//希望打印的结果是h(2)i(4).....

/*
分析：
1.将字符数串转换成字符数组，因为要操作每个字符
2.定义一个treemap集合，因为打印结果，不仅有顺序，而且是成对出现
3.遍历字符数组，将每个字母作为键去map集合中去查，如果返回的是null；说明该字符不在map集合中存在
如果不是null，说明存在，就将字符存入，把次数增加
4.将结果用字符串返回
*/
class MapTest
{
public static void main(String[] args)
{
  String str="gsauythhjdiiidkoisoo";
  String s=getcharCount(str);//调用方法
  System.out.println(s);

}
public static String getcharCount(String str)
{
  TreeMap<Character,Integer>ts=new TreeMap<Character,Integer>();//定义treemap集合并甲泛型
  StringBuilder sb=new StringBuilder();

char[]chs=str.toCharArray();//将字符数串转换成字符数组，
  for (int x=0; x<chs.length;x++ )
  {
   Integer value=ts.get(chs[x]);//用map集合的get方法，返回值
   if(value==null)
    ts.put(chs[x],1);
   else
   {
    value=value+1;
    ts.put(chs[x],value);//如果不是null，说明存在，就将字符存入，把次数增加
   }

  }
  Set<Character> keyset=ts.keySet();//用keyset方法将键存入set集合

  Iterator<Character> it=keyset.iterator();

while (it.hasNext())//利用迭代器取出键值
   {
    Character key=it.next();
    Integer value1=ts.get(key);
    sb.append(key+"("+value1+")");//打印出需要格式
   }
  return sb.toString();

}
}

第二讲 Map扩展知识
在很多项目中，应用比较多的是一对多的映射关系，这就可以通过嵌套的形式将多个映射定义到一个大的集合中，
并将大的集合分级处理，形成一个体系。

练习：
/*
map扩展知识。
map集合被使用是因为具备映射关系。
以下是班级对应学生，而学生中学号对应着姓名的映射关系：
"yureban"   Student("01" "zhangsan");

"yureban" Student("02" "lisi");

"jiuyeban" "01" "wangwu";
"jiuyeban" "02" "zhaoliu";
就如同一个学校有多个教室。每一个教室都有名称。
*/
import java.util.*;

class MapExpandKnow
{
    public static void main(String[] args)
   {
       //预热班集合
        HashMap<String,String> yureban=new HashMap<String,String>();
        //就业班集合
        HashMap<String,String> jiuyeban=new HashMap<String,String>();
        //学校集合
  HashMap<String,HashMap<String,String>> czbk=new HashMap<String,HashMap<String,String>>();
        //学校中班级集合和名称的映射
       czbk.put("yureban",yureban);
       czbk.put("jiuyueban",jiuyeban);

//预热班级中学号与姓名的映射
       yureban.put("01","zhangsan");
        yureban.put("02","lisi");

        //就业班级中学号与姓名的映射
       jiuyeban.put("01","wangwu");
        jiuyeban.put("02","zhouqi");

           //直接显示全部学生信息
       getAllStudentInfo(czbk);

   }
    //定义一个方法获取全部学生信息，包括在哪个班级，叫什么名字，学号多少
    public static void getAllStudentInfo(HashMap<String ,HashMap<String,String>> hm)
    {
        for (Iterator<String> it=hm.keySet().iterator();it.hasNext() ; )//用keySet取出方式
       {
            String s= it.next();//班级名称
           System.out.println(s+":");
           HashMap<String,String> stu=hm.get(s);//班级集合

           getStudentInfo(stu);
        }
   }

    //获取班级中学生的信息，包括姓名和学号
   public static void getStudentInfo(HashMap<String,String> hm)
   {
       for (Iterator<String> it=hm.keySet().iterator();it.hasNext() ; )
       {
           String key=it.next();//学号
           String value=hm.get(key);//姓名
           System.out.println(key+"..."+value);
        }
    }
}

第三讲集合框架和数组工具类

1、 Collections：它的出现给集合操作提供了更多的功能。这个类不需要创建对象，内部提供的都是静态方法。
静态方法：
Collections.sort(list);//list集合进行元素的自然顺序排序。

2、Collections.max(list);//返回list中字典顺序最大的元素。

3、Collections.reverseOrder();//逆向反转排序。

4、Collections.shuffle(list);//随机对list中的元素进行位置的置换。

5、Collections和Collection有什么区别？
重点：
Collections是个java.util下的类，是针对集合类的一个工具类,提供一系列静态方法,
实现对集合的查找、排序、替换、线程安全化（将非同步的集合转换成同步的）等操作。
Collection是个java.util下的接口，它是各种集合结构的父接口，继承于它的接口主要有Set和List,提供了关于集合的一些操作,
如插入、删除、判断一个元素是否其成员、遍历等。

6、Arrays：
用于操作数组对象的工具类，里面都是静态方法。

将数组转换成集合，有什么好处呢？用aslist方法，将数组变成集合；
可以通过list集合中的方法来操作数组中的元素：isEmpty()、contains、indexOf、set；
注意（局限性）：数组是固定长度，不可以使用集合对象增加或者删除等，会改变数组长度的功能方法。比如add、remove、clear。
（会报不支持操作异常UnsupportedOperationException）；
如果数组中存储的引用数据类型，直接作为集合的元素可以直接用集合方法操作。
如果数组中存储的是基本数据类型，asList会将数组实体作为集合元素存在。

7、集合变数组：用的是Collection接口中的方法：toArray();
如果给toArray传递的指定类型的数据长度小于了集合的size，那么toArray方法，会自定再创建一个该类型的数据，长度为集合的size。
如果传递的指定的类型的数组的长度大于了集合的size，那么toArray方法，就不会创建新数组，直接使用该数组即可，
并将集合中的元素存储到数组中，其他为存储元素的位置默认值null。
所以，在传递指定类型数组时，最好的方式就是指定的长度和size相等的数组。

8、增强for循环：

for语句，简化了迭代器。
格式：增强for循环括号里写两个参数，第一个是声明一个变量，第二个就是需要迭代的容器

9、可变参数（...）：
用到函数的参数上，当要操作的同一个类型元素个数不确定的时候，可是用这个方式，这个参数可以接受任意个数的同一类型的数据。
和以前接收数组不一样的是：
以前定义数组类型，需要先创建一个数组对象，再将这个数组对象作为参数传递给函数。现在，直接将数组中的元素作为参数传递即可。
底层其实是将这些元素进行数组的封装，而这个封装动作，是在底层完成的，被隐藏了。所以简化了用户的书写，少了调用者定义数组的动作。
如果在参数列表中使用了可变参数，可变参数必须定义在参数列表结尾(也就是必须是最后一个参数，否则编译会失败。)。

10、泛型：jdk1.5版本以后出现的一个安全机制。表现格式：<>
好处：
1：将运行时期的问题ClassCastException问题转换成了编译失败，体现在编译时期，程序员就可以解决问题。
2：避免了强制转换的麻烦。
只要带有<>的类或者接口，都属于带有类型参数的类或者接口，在使用这些类或者接口时，必须给<>中传递一个具体的引用数据类型。
泛型技术：其实应用在编译时期，是给编译器使用的技术，到了运行时期，泛型就不存在了。为什么?
因为泛型的擦除：也就是说，编辑器检查了泛型的类型正确后，在生成的类文件中是没有泛型的。

import java.util.*;
class CollectionsDemo
{
public static void main(String[] args)
{
sortDemo();

}

//定义一个没有比较器的折半查找方法
public static int halfSearch(List<String> list,String key)
{
  //定义变量
  int max,min,mid;
  max = list.size()-1;
  min = 0;

  while(min<=max)
  {

   mid = (max+min)>>1;
   //得到中间的值
   String str = list.get(mid);
   //调用compareTo方法与关键值比较
   int num = str.compareTo(key);

   if(num>0)
    max = mid -1;
   else if(num<0)
    min = mid + 1;
   else
    return mid;
  }
  return -min-1;
}
//定义带有比较器的折半方法
public static int halfSearch(List<String> list,String key,Comparator<String> cmp)
{
  int max,min,mid;
  max = list.size()-1;
  min = 0;

while(min<=max)
{
mid = (max+min)>>1;// /2;

String str = list.get(mid);
   //调用compare方法与关键值比较
   int num = cmp.compare(str,key);
   if(num>0)
    max = mid -1;
   else if(num<0)
    min = mid + 1;
   else
    return mid;
  }
  return -min-1;
}

public static void maxDemo()
{
List<String> list = new ArrayList<String>();

list.add("abcd");
  list.add("aaa");
  //用集合工具的sort方法进行排序
  Collections.sort(list);
  sop(list);
  //用集合工具的max方法求出最大值
  String max = Collections.max(list/*,new StrLenComparator()*/);
  sop("max="+max);
}

public static void sortDemo()
{
List<String> list = new ArrayList<String>();

list.add("abcd");
  list.add("aaa");
  list.add("zz");
  //用集合工具的sort方法进行排序
  sop(list);

//Collections.sort(list);
  Collections.sort(list,new StrLenComparator());
  //Collections.swap(list,1,2);
  sop(list);

}

public static void sop(Object obj)
{
System.out.println(obj);
}
}

class StrLenComparator implements Comparator<String>
{
public int compare(String s1,String s2)
{
  if(s1.length()>s2.length())
   return 1;
  if(s1.length()<s2.length())
   return -1;
  return s1.compareTo(s2);
}
}

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