Java基础—集合框架（三）

一Map集合
二Map扩展知识

集合框架（三）

一、Map集合

1.概述
1. Map集合用于存储键值对，且它保证键的唯一性，并且每个键最多只能映射一个值。Map集合是Set集合的底层实现，其和Collection在集合框架中并列存在。

2.Map集合共性方法
1. 1）添加操作

2）删除操作

3）判断操作

4）获取操作

3.Map集合子类

Map
- HashTable
- HashMap
- TreeMap
1. 1）HashTable
  1. HashTable底层是哈希表数据结构。此类实现一个哈希表，该哈希表将键映射到相应的值上。任何非null的对象都可以做键或值。为了成功在哈希表中存储和获取对象，用作键的对象必须实现hashCode()方法和equals()方法。HashTable类是线程同步的。

1. 2）HashMap
  1. HashMap底层是哈希表数据结构。此类与HashTable大致相同，但允许使用null的对象作为键或值。HashMap不保证映射的顺序，特别是它不保证该顺序恒久不变。HashMap类是线程不同步的，效率高于HashTable。

1. 3）TreeMap
  1. TreeMap底层是二叉树数据结构。此类可以实现为Map集合中的键排序。TreeMap线程不同步。

4.Map集合方法应用
1. 演示Map集合基本方法。

package com.heisejiuhuche.Collection;import java.util.Collection;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;public class MapDemo {public static void main(String[] args) {Map<String, String> hm = new HashMap<String, String>();/* 添加操作 */hm.put("01", "java01");hm.put("02", "java02");hm.put("03", "java03");hm.put("04", "java04");System.out.println(hm);/* 清空Map集合 */hm.clear();/* 删除04键及其值 */hm.remove("04");System.out.println(hm);/* Map中是否包含指定键或值 */System.out.println(hm.containsKey("02"));System.out.println(hm.containsValue("java03"));/* 通过键获取值 */System.out.println(hm.get("01"));/* 获取Map长度 */System.out.println(hm.size());Collection<String> c = hm.values();for(String str : c) {System.out.println("Collection: " + str);}}
}

程序输出结果：

{01=java01, 02=java02, 03=java03, 04=java04}
{01=java01, 02=java02, 03=java03}
true
true
java01
3
Collection: java01
Collection: java02
Collection: java03

5.Map集合元素取出方式
1. 1）keySet()方法
  1. 将Map中所有的key存入Set集合，再通过Set集合的迭代器将所有key取出，最后通过get()方法获取每个key的对应值。

package com.heisejiuhuche.Collection;import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map;public class MapDemo {public static void main(String[] args) {keySet();entrySet();}private static void keySet() {Map<String, String> hm = new HashMap<String, String>();hm.put("01", "java01");hm.put("02", "java02");hm.put("03", "java03");hm.put("04", "java04");for(Iterator<String> it = hm.keySet().iterator(); it.hasNext(); ) {String key = it.next();System.out.println(key + "::" + hm.get(key));}}
｝

程序输出结果：

01::java01
02::java02
03::java03
04::java04

1. 2）entrySet()方法
  1. 将Map集合中的映射关系存入到Set集合中。该关系的数据类型是Map.Entry。

package com.heisejiuhuche.Collection;import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map;public class MapDemo {public static void main(String[] args) {keySet();entrySet();}private static void entrySet() {Map<String, String> hm = new HashMap<String, String>();hm.put("01", "java01");hm.put("02", "java02");hm.put("03", "java03");hm.put("04", "java04");for(Iterator<Map.Entry<String, String>> it = hm.entrySet().iterator();  it.hasNext(); ) {Map.Entry<String, String> me = it.next();System.out.println(me.getKey() + "-----" + me.getValue());}}
｝

程序输出结果：

01-----java01
02-----java02
03-----java03
04-----java04

interface Map {public static interface Entry {public abstract Object getKey();public abstract Object getValue();}
}

6.Map练习
1. 1）练习1
  1. 每一个学生有对应的归属地，用Map集合存储学生Student，地址String。学生的属性有姓名，年龄。当姓名和年龄相同时视为同一学生，保证学生唯一性。

package com.heisejiuhuche.Collection;import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map;public class MapTest {public static void main(String[] args) {Map<MyStudent, String> m = new HashMap<MyStudent, String>();m.put(new MyStudent("lisi01", 12), "beijing"); m.put(new MyStudent("lisi03", 14), "shanghai"); m.put(new MyStudent("lisi03", 14), "hangzhou"); m.put(new MyStudent("lisi04", 15), "chengdu"); m.put(new MyStudent("lisi02", 13), "shenzhen"); /** keySet()取出*/for(Iterator<MyStudent> it = m.keySet().iterator(); it.hasNext(); ) {MyStudent stu = it.next();System.out.println(stu.toString() + "------" + m.get(stu));}/** entrySet()取出 */for(Iterator<Map.Entry<MyStudent, String>> iter = m.entrySet().iterator(); iter.hasNext(); ) {Map.Entry<MyStudent, String> me = iter.next();MyStudent stu = me.getKey();String str = me.getValue();System.out.println(stu.toString() + "::" + str);}}
}class MyStudent implements Comparable<MyStudent> {private String name;private int age;MyStudent(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}public void setName(String name) {this.name = name;}public void setAge(int age) {this.age = age;}public String getName() {return name;}public int getAge() {return age;}/** 复写compareTo方法，确保存入二叉树数据结构中有比较性*/public int compareTo(MyStudent stu) {int num = new Integer(this.age).compareTo(new Integer(stu.age));if(num == 0) {return this.name.compareTo(stu.name);}return num;}/** 复写hashCode方法，确保键的唯一性*/public int hashCode() {return this.name.hashCode() + this.age * 37;}/** 复写equals方法，确保键的唯一性*/public boolean equals(Object obj) {if(!(obj instanceof MyStudent)) {throw new ClassCastException("Class not match...");}MyStudent stu = (MyStudent)obj;return this.name.equals(stu.name) && this.age == stu.age;}public String toString() {return this.name + "===" + this.age;}
}

程序输出结果：

lisi03===14------hangzhou
lisi01===12------beijing
lisi04===15------chengdu
lisi02===13------shenzhen
lisi03===14::hangzhou
lisi01===12::beijing
lisi04===15::chengdu
lisi02===13::shenzhen

1. 2）练习2
  1. 对学生对象的姓名进行升序排序。

package com.heisejiuhuche.Collection;import java.util.Comparator;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map;
import java.util.TreeMap;public class TreeMapTest {public static void main(String[] args) {Map<MyStudent, String> tm = new TreeMap<MyStudent, String>(new MyComparator());tm.put(new MyStudent("alisi03", 14), "shanghai"); tm.put(new MyStudent("blisi03", 14), "hangzhou"); tm.put(new MyStudent("dlisi04", 15), "chengdu"); tm.put(new MyStudent("lisi02", 13), "shenzhen"); tm.put(new MyStudent("lisi01", 12), "beijing"); for(Iterator<Map.Entry<MyStudent, String>> it = tm.entrySet().iterator(); it.hasNext(); ) {Map.Entry<MyStudent, String> me = it.next();MyStudent stu = me.getKey();String str = me.getValue();System.out.println(stu.toString() + "***" + str);}}
}class MyComparator implements Comparator<MyStudent> {public int compare(MyStudent s1, MyStudent s2) {int num = s1.getName().compareTo(s2.getName());if(num == 0) {return new Integer(s1.getAge()).compareTo(new Integer(s2.getAge()));}return num;}
}

声明了比较器，按姓名排序。程序输出结果：

alisi03===14***shanghai
blisi03===14***hangzhou
dlisi04===15***chengdu
lisi01===12***beijing
lisi02===13***shenzhen

1. 3）练习3
  1. 获取"abg%c*_-dabc*()!gf"字符串中每个字母出现的次数。打印结果为：a(1)c(2)....

package com.heisejiuhuche.Collection;/*** 1.将字符串转换为字符数组；声明TreeMap集合* 2.遍历字符数组，将每一个字母（不是字母忽略）在TreeMap中的键取值* 3.如果该字母没有值，就将该字母和1存入TreeMap* 4.如果有值，就获取该字母键所对应的值，将该值自增1，并和字母一起存入TreeMap* 5.声明StringBuilder容器，将最终结果按格式存入容器，打印*/import java.util.Iterator;
import java.util.Map;
import java.util.TreeMap;public class TreeMapTest1 {public static void main(String[] args) {String str = "abag%c*_-dadbc*()!gfkk";System.out.println(charCount(str));}public static String charCount(String str) {/* 声明集合 */Map<Character, Integer> tm = new TreeMap<Character, Integer>();/* 将字符串转换为字符数组 */char[] ch = str.toCharArray();/* 声明变量用于获取字母键对应的值 */int count = 0;/* 遍历字符数组，将每个字母键在集合中做匹配 */for (int x = 0; x < ch.length; x++) {if (!Character.isLetter(ch[x])) {continue;}/* 获取每个字母键对应的值 */Integer value = tm.get(ch[x]);/* 如果值不为空，则用count记录value */if (!(value == null)) {count = value;}/** 如果值不为空，count则为value的值，自增1； 如果值为空，count则为0，自增1*/count++;/* 将字母和count存入集合 */tm.put(ch[x], count);/* count清零，以便下次使用 */count = 0;}/* 声明StringBuilder容器 */StringBuilder sb = new StringBuilder();/* 取出最终结果的键值对，分别按格式存入StringBuilder */for (Iterator<Map.Entry<Character, Integer>> it = tm.entrySet().iterator(); it.hasNext();) {Map.Entry<Character, Integer> me = it.next();sb.append(me.getKey()).append("(").append(me.getValue()).append(")");}return sb.toString();}
}

程序输出结果：

a(3)b(2)c(2)d(2)f(1)g(2)k(2)

二、Map扩展知识

Map集合的集合嵌套。现在有一所学校，学校中有很多教室，每个教室里面有很多学生，学生有学号和姓名。学校和教室是一个映射关系，教室里面的学生的学号和姓名是一个映射关系。那么可以理解成，一个Map存储着学生的映射，这个学生Map构成教室，嵌套在学校和教室的映射关系Map中。现在要求，在教室中添加学生映射，在学校中添加教室，最后打印每个教室中学生的学好和姓名。

package com.heisejiuhuche.Collection;import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map;public class TreeMapEmbedTest {public static void main(String[] args) {Map<String, Map<String, String>> school = new HashMap<String, Map<String, String>>();Map<String, String> classroom1 = new HashMap<String, String>();Map<String, String> classroom2 = new HashMap<String, String>();school.put("classroom1", classroom1);school.put("classromm2", classroom2);classroom1.put("01", "zhangsan");classroom1.put("02", "wangwu");classroom2.put("03", "zhaoliu");classroom2.put("04", "zhouqi");printMap(school);}/* 循环遍历外层学校集合，取出教室名和教室集合，并打印；* 再遍历教室集合，取出学生学号和姓名，并打印；*/private static void printMap(Map<String, Map<String, String>> hm) {for(Iterator<Map.Entry<String, Map<String, String>>> itSch = hm.entrySet().iterator(); itSch.hasNext(); ) {Map.Entry<String, Map<String, String>> me1 = itSch.next();HashMap<String, String> stu = (HashMap)me1.getValue();System.out.println(me1.getKey());for(Iterator<Map.Entry<String, String>> itCla = stu.entrySet().iterator(); itCla.hasNext(); ) {Map.Entry<String, String> me2 = itCla.next();System.out.println(me2.getKey() + "::" + me2.getValue());}}}
}

程序输出结果：

classromm2
03::zhaoliu
04::zhouqi
classroom1
01::zhangsan
02::wangwu

一般情况下，不会出现这样的集合嵌套；因为学生的属性学号和姓名，会被封装成学生类。那么上述情况变为，学校和教室是一个对应关系，教室和学生类是一个对应关系。学校和教室的关系存储在Map集合，教室中存储学生对象而不是映射关系，所以教室变为一个List集合即可。

package com.heisejiuhuche.Collection;import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
import java.util.Map;public class TreeMapEmbedTest2 {public static void main(String[] args) {Map<String, List<Stu>> school = new HashMap<String, List<Stu>>();List<Stu> classroom1 = new ArrayList<Stu>();List<Stu> classroom2 = new ArrayList<Stu>();school.put("classroom1", classroom1);school.put("classroom2", classroom2);classroom1.add(new Stu("01", "zhangsan"));classroom1.add(new Stu("02", "wangwu"));classroom2.add(new Stu("03", "zhaoliu"));classroom2.add(new Stu("04", "zhouqi"));printMap(school);}/* * 循环遍历外层学校集合，取出教室名和教室集合，并打印；* 再遍历教室集合，取出学生学号和姓名，并打印；*/private static void printMap(Map<String, List<Stu>> hm) {for(Iterator<Map.Entry<String, List<Stu>>> itSch = hm.entrySet().iterator(); itSch.hasNext(); ) {Map.Entry<String, List<Stu>> me1 = itSch.next();System.out.println(me1.getKey());ArrayList<Stu> stu = (ArrayList)me1.getValue();for(Iterator<Stu> itStu = stu.iterator(); itStu.hasNext(); ) {System.out.println(itStu.next().toString());}}}
}/** 声明学生类*/
class Stu {private String id;private String name;Stu(String id, String name) {this.id = id;this.name = name;}public String toString() {return this.id + "::" + this.name;}
}

程序输出结果：

classroom1
01::zhangsan
02::wangwu
classroom2
03::zhaoliu
04::zhouqi

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