Java集合之Map集合
2024-05-13 14:28:21
1.Map集合
1.1Map集合概述和特点【理解】
Map集合概述
interface Map<K,V> K：键的类型；V：值的类型Map集合的特点
- 双列集合,一个键对应一个值
- 键不可以重复,值可以重复
Map集合的基本使用
public class MapDemo01 {public static void main(String[] args) {//创建集合对象Map<String,String> map = new HashMap<String,String>();//V put(K key, V value) 将指定的值与该映射中的指定键相关联map.put("itheima001","林青霞");map.put("itheima002","张曼玉");map.put("itheima003","王祖贤");map.put("itheima003","柳岩");//输出集合对象System.out.println(map);} }
1.2Map集合的基本功能【应用】
方法介绍
方法名 说明 V put(K key,V value) 添加元素 V remove(Object key) 根据键删除键值对元素 void clear() 移除所有的键值对元素 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 int size() 集合的长度，也就是集合中键值对的个数 示例代码
public class MapDemo02 {public static void main(String[] args) {//创建集合对象Map<String,String> map = new HashMap<String,String>();//V put(K key,V value)：添加元素map.put("张无忌","赵敏");map.put("郭靖","黄蓉");map.put("杨过","小龙女");//V remove(Object key)：根据键删除键值对元素 // System.out.println(map.remove("郭靖")); // System.out.println(map.remove("郭襄"));//void clear()：移除所有的键值对元素 // map.clear();//boolean containsKey(Object key)：判断集合是否包含指定的键 // System.out.println(map.containsKey("郭靖")); // System.out.println(map.containsKey("郭襄"));//boolean isEmpty()：判断集合是否为空 // System.out.println(map.isEmpty());//int size()：集合的长度，也就是集合中键值对的个数System.out.println(map.size());//输出集合对象System.out.println(map);} }
1.3Map集合的获取功能【应用】
方法介绍
方法名 说明 V get(Object key) 根据键获取值 Set keySet() 获取所有键的集合 Collection values() 获取所有值的集合 Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() 获取所有键值对对象的集合 示例代码
public class MapDemo03 {public static void main(String[] args) {//创建集合对象Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();//添加元素map.put("张无忌", "赵敏");map.put("郭靖", "黄蓉");map.put("杨过", "小龙女");//V get(Object key):根据键获取值 // System.out.println(map.get("张无忌")); // System.out.println(map.get("张三丰"));//Set<K> keySet():获取所有键的集合 // Set<String> keySet = map.keySet(); // for(String key : keySet) {// System.out.println(key); // }//Collection<V> values():获取所有值的集合Collection<String> values = map.values();for(String value : values) {System.out.println(value);}} }
1.4Map集合的遍历(方式1)【应用】
遍历思路
- 我们刚才存储的元素都是成对出现的，所以我们把Map看成是一个夫妻对的集合
- 把所有的丈夫给集中起来
- 遍历丈夫的集合，获取到每一个丈夫
- 根据丈夫去找对应的妻子
- 我们刚才存储的元素都是成对出现的，所以我们把Map看成是一个夫妻对的集合
步骤分析
- 获取所有键的集合。用keySet()方法实现
- 遍历键的集合，获取到每一个键。用增强for实现
- 根据键去找值。用get(Object key)方法实现
代码实现
public class MapDemo01 {public static void main(String[] args) {//创建集合对象Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();//添加元素map.put("张无忌", "赵敏");map.put("郭靖", "黄蓉");map.put("杨过", "小龙女");//获取所有键的集合。用keySet()方法实现Set<String> keySet = map.keySet();//遍历键的集合，获取到每一个键。用增强for实现for (String key : keySet) {//根据键去找值。用get(Object key)方法实现String value = map.get(key);System.out.println(key + "," + value);}} }
1.5Map集合的遍历(方式2)【应用】
遍历思路
- 我们刚才存储的元素都是成对出现的，所以我们把Map看成是一个夫妻对的集合
- 获取所有结婚证的集合
- 遍历结婚证的集合，得到每一个结婚证
- 根据结婚证获取丈夫和妻子
- 我们刚才存储的元素都是成对出现的，所以我们把Map看成是一个夫妻对的集合
步骤分析
- 获取所有键值对对象的集合
- Set<Map.Entry<K,V>> entrySet()：获取所有键值对对象的集合
- 遍历键值对对象的集合，得到每一个键值对对象
- 用增强for实现，得到每一个Map.Entry
- 根据键值对对象获取键和值
- 用getKey()得到键
- 用getValue()得到值
- 获取所有键值对对象的集合
代码实现
public class MapDemo02 {public static void main(String[] args) {//创建集合对象Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();//添加元素map.put("张无忌", "赵敏");map.put("郭靖", "黄蓉");map.put("杨过", "小龙女");//获取所有键值对对象的集合Set<Map.Entry<String, String>> entrySet = 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 : entrySet) {//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);}} }
2.HashMap集合
2.1HashMap集合概述和特点【理解】
- HashMap底层是哈希表结构的
- 依赖hashCode方法和equals方法保证键的唯一
- 如果键要存储的是自定义对象，需要重写hashCode和equals方法
2.2HashMap集合应用案例【应用】
案例需求
- 创建一个HashMap集合，键是学生对象(Student)，值是居住地 (String)。存储多个元素，并遍历。
- 要求保证键的唯一性：如果学生对象的成员变量值相同，我们就认为是同一个对象
代码实现
学生类
public class Student {private String name;private int age;public Student() {}public Student(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;}@Overridepublic boolean equals(Object o) {if (this == o) return true;if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;Student student = (Student) o;if (age != student.age) return false;return name != null ? name.equals(student.name) : student.name == null;}@Overridepublic int hashCode() {int result = name != null ? name.hashCode() : 0;result = 31 * result + age;return result;} }测试类
public class HashMapDemo {public static void main(String[] args) {//创建HashMap集合对象HashMap<Student, String> hm = new HashMap<Student, String>();//创建学生对象Student s1 = new Student("林青霞", 30);Student s2 = new Student("张曼玉", 35);Student s3 = new Student("王祖贤", 33);Student s4 = new Student("王祖贤", 33);//把学生添加到集合hm.put(s1, "西安");hm.put(s2, "武汉");hm.put(s3, "郑州");hm.put(s4, "北京");//遍历集合Set<Student> keySet = hm.keySet();for (Student key : keySet) {String value = hm.get(key);System.out.println(key.getName() + "," + key.getAge() + "," + value);}} }
3.TreeMap集合
3.1TreeMap集合概述和特点【理解】
- TreeMap底层是红黑树结构
- 依赖自然排序或者比较器排序,对键进行排序
- 如果键存储的是自定义对象,需要实现Comparable接口或者在创建TreeMap对象时候给出比较器排序规则
3.2TreeMap集合应用案例一【应用】
案例需求
- 创建一个TreeMap集合,键是学生对象(Student),值是籍贯(String),学生属性姓名和年龄,按照年龄进行排序并遍历
- 要求按照学生的年龄进行排序,如果年龄相同则按照姓名进行排序
代码实现
学生类
public class Student implements Comparable<Student>{private String name;private int age;public Student() {}public Student(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;}@Overridepublic String toString() {return "Student{" +"name='" + name + '\'' +", age=" + age +'}';}@Overridepublic int compareTo(Student o) {//按照年龄进行排序int result = o.getAge() - this.getAge();//次要条件，按照姓名排序。result = result == 0 ? o.getName().compareTo(this.getName()) : result;return result;} }测试类
public class Test1 {public static void main(String[] args) {// 创建TreeMap集合对象TreeMap<Student,String> tm = new TreeMap<>();// 创建学生对象Student s1 = new Student("xiaohei",23);Student s2 = new Student("dapang",22);Student s3 = new Student("xiaomei",22);// 将学生对象添加到TreeMap集合中tm.put(s1,"江苏");tm.put(s2,"北京");tm.put(s3,"天津");// 遍历TreeMap集合,打印每个学生的信息tm.forEach((Student key, String value)->{System.out.println(key + "---" + value);});} }
3.3TreeMap集合应用案例二【应用】
案例需求
- 给定一个字符串,要求统计字符串中每个字符出现的次数。
- 举例: 给定字符串是“aababcabcdabcde”,在控制台输出: “a(5)b(4)c(3)d(2)e(1)”
代码实现
public class Test2 {public static void main(String[] args) {// 给定字符串String s = "aababcabcdabcde";// 创建TreeMap集合对象,键是Character,值是IntegerTreeMap<Character,Integer> tm = new TreeMap<>();//遍历字符串，得到每一个字符for (int i = 0; i < s.length(); i++) {//c依次表示字符串中的每一个字符char c = s.charAt(i);// 判断当前遍历到的字符是否在集合中出现过if(!tm.containsKey(c)){//表示当前字符是第一次出现。tm.put(c,1);}else{//存在，表示当前字符已经出现过了//先获取这个字符已经出现的次数Integer count = tm.get(c);//自增，表示这个字符又出现了依次count++;//将自增后的结果再次添加到集合中。tm.put(c,count);}}// a（5）b（4）c（3）d（2）e（1）//System.out.println(tm);tm.forEach((Character key,Integer value)->{System.out.print(key + "（" + value + "）");});} }
4.可变参数
4.1可变参数【应用】
可变参数介绍
- 可变参数又称参数个数可变，用作方法的形参出现，那么方法参数个数就是可变的了
- 方法的参数类型已经确定,个数不确定,我们可以使用可变参数
可变参数定义格式
修饰符 返回值类型 方法名(数据类型… 变量名) { }可变参数的注意事项
- 这里的变量其实是一个数组
- 如果一个方法有多个参数，包含可变参数，可变参数要放在最后
可变参数的基本使用
public class ArgsDemo01 {public static void main(String[] args) {System.out.println(sum(10, 20));System.out.println(sum(10, 20, 30));System.out.println(sum(10, 20, 30, 40));System.out.println(sum(10,20,30,40,50));System.out.println(sum(10,20,30,40,50,60));System.out.println(sum(10,20,30,40,50,60,70));System.out.println(sum(10,20,30,40,50,60,70,80,90,100));}// public static int sum(int b,int... a) {// return 0; // }public static int sum(int... a) {int sum = 0;for(int i : a) {sum += i;}return sum;} }
4.2创建不可变集合【理解】
方法介绍
- 在List、Set、Map接口中,都存在of方法,可以创建一个不可变的集合
- 这个集合不能添加,不能删除,不能修改
- 但是可以结合集合的带参构造,实现集合的批量添加
- 在Map接口中,还有一个ofEntries方法可以提高代码的阅读性
- 首先会把键值对封装成一个Entry对象,再把这个Entry对象添加到集合当中
- 在List、Set、Map接口中,都存在of方法,可以创建一个不可变的集合
示例代码
public class MyVariableParameter4 {public static void main(String[] args) {// static <E> List<E> of(E…elements) 创建一个具有指定元素的List集合对象//static <E> Set<E> of(E…elements) 创建一个具有指定元素的Set集合对象//static <K , V> Map<K，V> of(E…elements) 创建一个具有指定元素的Map集合对象//method1();//method2();//method3();//method4();}private static void method4() {Map<String, String> map = Map.ofEntries(Map.entry("zhangsan", "江苏"),Map.entry("lisi", "北京"));System.out.println(map);}private static void method3() {Map<String, String> map = Map.of("zhangsan", "江苏", "lisi", "北京", "wangwu", "天津");System.out.println(map);}private static void method2() {//传递的参数当中，不能存在重复的元素。Set<String> set = Set.of("a", "b", "c", "d","a");System.out.println(set);}private static void method1() {List<String> list = List.of("a", "b", "c", "d");System.out.println(list);//list.add("Q");//list.remove("a");//list.set(0,"A");//System.out.println(list);// ArrayList<String> list2 = new ArrayList<>(); // list2.add("aaa"); // list2.add("aaa"); // list2.add("aaa"); // list2.add("aaa");//集合的批量添加。//首先是通过调用List.of方法来创建一个不可变的集合，of方法的形参就是一个可变参数。//再创建一个ArrayList集合，并把这个不可变的集合中所有的数据，都添加到ArrayList中。ArrayList<String> list3 = new ArrayList<>(List.of("a", "b", "c", "d"));System.out.println(list3);} }
5.Stream流
5.1体验Stream流【理解】
案例需求
按照下面的要求完成集合的创建和遍历
- 创建一个集合，存储多个字符串元素
- 把集合中所有以"张"开头的元素存储到一个新的集合
- 把"张"开头的集合中的长度为3的元素存储到一个新的集合
- 遍历上一步得到的集合
原始方式示例代码
public class StreamDemo {public static void main(String[] args) {//创建一个集合，存储多个字符串元素ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();list.add("林青霞");list.add("张曼玉");list.add("王祖贤");list.add("柳岩");list.add("张敏");list.add("张无忌");//把集合中所有以"张"开头的元素存储到一个新的集合ArrayList<String> zhangList = new ArrayList<String>();for(String s : list) {if(s.startsWith("张")) {zhangList.add(s);}}// System.out.println(zhangList);//把"张"开头的集合中的长度为3的元素存储到一个新的集合ArrayList<String> threeList = new ArrayList<String>();for(String s : zhangList) {if(s.length() == 3) {threeList.add(s);}}// System.out.println(threeList);//遍历上一步得到的集合for(String s : threeList) {System.out.println(s);}System.out.println("--------");//Stream流来改进 // list.stream().filter(s -> s.startsWith("张")).filter(s -> s.length() == 3).forEach(s -> System.out.println(s));list.stream().filter(s -> s.startsWith("张")).filter(s -> s.length() == 3).forEach(System.out::println);} }使用Stream流示例代码
public class StreamDemo {public static void main(String[] args) {//创建一个集合，存储多个字符串元素ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();list.add("林青霞");list.add("张曼玉");list.add("王祖贤");list.add("柳岩");list.add("张敏");list.add("张无忌");//Stream流来改进list.stream().filter(s -> s.startsWith("张")).filter(s -> s.length() == 3).forEach(System.out::println);} }Stream流的好处
- 直接阅读代码的字面意思即可完美展示无关逻辑方式的语义：获取流、过滤姓张、过滤长度为3、逐一打印
- Stream流把真正的函数式编程风格引入到Java中
- 代码简洁
5.2Stream流的常见生成方式【应用】
- Stream流的思想
Stream流的三类方法
- 获取Stream流
- 创建一条流水线,并把数据放到流水线上准备进行操作
- 中间方法
- 流水线上的操作
- 一次操作完毕之后,还可以继续进行其他操作
- 终结方法
- 一个Stream流只能有一个终结方法
- 是流水线上的最后一个操作
- 获取Stream流
生成Stream流的方式
Collection体系集合
使用默认方法stream()生成流， default Stream stream()
Map体系集合
把Map转成Set集合，间接的生成流
数组
通过Arrays中的静态方法stream生成流
同种数据类型的多个数据
通过Stream接口的静态方法of(T… values)生成流
代码演示
public class StreamDemo {public static void main(String[] args) {//Collection体系的集合可以使用默认方法stream()生成流List<String> list = new ArrayList<String>();Stream<String> listStream = list.stream();Set<String> set = new HashSet<String>();Stream<String> setStream = set.stream();//Map体系的集合间接的生成流Map<String,Integer> map = new HashMap<String, Integer>();Stream<String> keyStream = map.keySet().stream();Stream<Integer> valueStream = map.values().stream();Stream<Map.Entry<String, Integer>> entryStream = map.entrySet().stream();//数组可以通过Arrays中的静态方法stream生成流String[] strArray = {"hello","world","java"};Stream<String> strArrayStream = Arrays.stream(strArray);//同种数据类型的多个数据可以通过Stream接口的静态方法of(T... values)生成流Stream<String> strArrayStream2 = Stream.of("hello", "world", "java");Stream<Integer> intStream = Stream.of(10, 20, 30);} }
5.3Stream流中间操作方法【应用】
概念
中间操作的意思是,执行完此方法之后,Stream流依然可以继续执行其他操作
常见方法
方法名 说明 Stream filter(Predicate predicate) 用于对流中的数据进行过滤 Stream limit(long maxSize) 返回此流中的元素组成的流，截取前指定参数个数的数据 Stream skip(long n) 跳过指定参数个数的数据，返回由该流的剩余元素组成的流 static Stream concat(Stream a, Stream b) 合并a和b两个流为一个流 Stream distinct() 返回由该流的不同元素（根据Object.equals(Object) ）组成的流 filter代码演示
public class StreamDemo01 {public static void main(String[] args) {//创建一个集合，存储多个字符串元素ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();list.add("林青霞");list.add("张曼玉");list.add("王祖贤");list.add("柳岩");list.add("张敏");list.add("张无忌");//需求1：把list集合中以张开头的元素在控制台输出list.stream().filter(s -> s.startsWith("张")).forEach(System.out::println);System.out.println("--------");//需求2：把list集合中长度为3的元素在控制台输出list.stream().filter(s -> s.length() == 3).forEach(System.out::println);System.out.println("--------");//需求3：把list集合中以张开头的，长度为3的元素在控制台输出list.stream().filter(s -> s.startsWith("张")).filter(s -> s.length() == 3).forEach(System.out::println);} }limit&skip代码演示
public class StreamDemo02 {public static void main(String[] args) {//创建一个集合，存储多个字符串元素ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();list.add("林青霞");list.add("张曼玉");list.add("王祖贤");list.add("柳岩");list.add("张敏");list.add("张无忌");//需求1：取前3个数据在控制台输出list.stream().limit(3).forEach(System.out::println);System.out.println("--------");//需求2：跳过3个元素，把剩下的元素在控制台输出list.stream().skip(3).forEach(System.out::println);System.out.println("--------");//需求3：跳过2个元素，把剩下的元素中前2个在控制台输出list.stream().skip(2).limit(2).forEach(System.out::println);} }concat&distinct代码演示
public class StreamDemo03 {public static void main(String[] args) {//创建一个集合，存储多个字符串元素ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();list.add("林青霞");list.add("张曼玉");list.add("王祖贤");list.add("柳岩");list.add("张敏");list.add("张无忌");//需求1：取前4个数据组成一个流Stream<String> s1 = list.stream().limit(4);//需求2：跳过2个数据组成一个流Stream<String> s2 = list.stream().skip(2);//需求3：合并需求1和需求2得到的流，并把结果在控制台输出 // Stream.concat(s1,s2).forEach(System.out::println);//需求4：合并需求1和需求2得到的流，并把结果在控制台输出，要求字符串元素不能重复Stream.concat(s1,s2).distinct().forEach(System.out::println);} }
5.4Stream流终结操作方法【应用】
概念
终结操作的意思是,执行完此方法之后,Stream流将不能再执行其他操作
常见方法
方法名 说明 void forEach(Consumer action) 对此流的每个元素执行操作 long count() 返回此流中的元素数 代码演示
public class StreamDemo {public static void main(String[] args) {//创建一个集合，存储多个字符串元素ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();list.add("林青霞");list.add("张曼玉");list.add("王祖贤");list.add("柳岩");list.add("张敏");list.add("张无忌");//需求1：把集合中的元素在控制台输出 // list.stream().forEach(System.out::println);//需求2：统计集合中有几个以张开头的元素，并把统计结果在控制台输出long count = list.stream().filter(s -> s.startsWith("张")).count();System.out.println(count);} }
5.5Stream流的收集操作【应用】
概念
对数据使用Stream流的方式操作完毕后,可以把流中的数据收集到集合中
常用方法
方法名 说明 R collect(Collector collector) 把结果收集到集合中 工具类Collectors提供了具体的收集方式
方法名 说明 public static Collector toList() 把元素收集到List集合中 public static Collector toSet() 把元素收集到Set集合中 public static Collector toMap(Function keyMapper,Function valueMapper) 把元素收集到Map集合中 代码演示
public class CollectDemo {public static void main(String[] args) {//创建List集合对象List<String> list = new ArrayList<String>();list.add("林青霞");list.add("张曼玉");list.add("王祖贤");list.add("柳岩");/*//需求1：得到名字为3个字的流Stream<String> listStream = list.stream().filter(s -> s.length() == 3);//需求2：把使用Stream流操作完毕的数据收集到List集合中并遍历List<String> names = listStream.collect(Collectors.toList());for(String name : names) {System.out.println(name);}*///创建Set集合对象Set<Integer> set = new HashSet<Integer>();set.add(10);set.add(20);set.add(30);set.add(33);set.add(35);/*//需求3：得到年龄大于25的流Stream<Integer> setStream = set.stream().filter(age -> age > 25);//需求4：把使用Stream流操作完毕的数据收集到Set集合中并遍历Set<Integer> ages = setStream.collect(Collectors.toSet());for(Integer age : ages) {System.out.println(age);}*///定义一个字符串数组，每一个字符串数据由姓名数据和年龄数据组合而成String[] strArray = {"林青霞,30", "张曼玉,35", "王祖贤,33", "柳岩,25"};//需求5：得到字符串中年龄数据大于28的流Stream<String> arrayStream = Stream.of(strArray).filter(s -> Integer.parseInt(s.split(",")[1]) > 28);//需求6：把使用Stream流操作完毕的数据收集到Map集合中并遍历，字符串中的姓名作键，年龄作值Map<String, Integer> map = arrayStream.collect(Collectors.toMap(s -> s.split(",")[0], s -> Integer.parseInt(s.split(",")[1])));Set<String> keySet = map.keySet();for (String key : keySet) {Integer value = map.get(key);System.out.println(key + "," + value);}} }
5.6Stream流综合练习【应用】
案例需求
现在有两个ArrayList集合，分别存储6名男演员名称和6名女演员名称，要求完成如下的操作
- 男演员只要名字为3个字的前三人
- 女演员只要姓林的，并且不要第一个
- 把过滤后的男演员姓名和女演员姓名合并到一起
- 把上一步操作后的元素作为构造方法的参数创建演员对象,遍历数据
演员类Actor已经提供，里面有一个成员变量，一个带参构造方法，以及成员变量对应的get/set方法
代码实现
演员类
public class Actor {private String name;public Actor(String name) {this.name = name;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;} }测试类
public class StreamTest {public static void main(String[] args) {//创建集合ArrayList<String> manList = new ArrayList<String>();manList.add("周润发");manList.add("成龙");manList.add("刘德华");manList.add("吴京");manList.add("周星驰");manList.add("李连杰");ArrayList<String> womanList = new ArrayList<String>();womanList.add("林心如");womanList.add("张曼玉");womanList.add("林青霞");womanList.add("柳岩");womanList.add("林志玲");womanList.add("王祖贤");/*//男演员只要名字为3个字的前三人Stream<String> manStream = manList.stream().filter(s -> s.length() == 3).limit(3);//女演员只要姓林的，并且不要第一个Stream<String> womanStream = womanList.stream().filter(s -> s.startsWith("林")).skip(1);//把过滤后的男演员姓名和女演员姓名合并到一起Stream<String> stream = Stream.concat(manStream, womanStream);//把上一步操作后的元素作为构造方法的参数创建演员对象,遍历数据 // stream.map(Actor::new).forEach(System.out::println);stream.map(Actor::new).forEach(p -> System.out.println(p.getName()));*/Stream.concat(manList.stream().filter(s -> s.length() == 3).limit(3),womanList.stream().filter(s -> s.startsWith("林")).skip(1)).map(Actor::new).forEach(p -> System.out.println(p.getName()));} }
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