javaSE学习笔记（11）--- Map

时间：2022-10-07 17:06:26

javaSE学习笔记（11）--- Map

1、Map集合

现实生活中，我们常会看到这样的一种集合：IP地址与主机名，身份证号与个人，系统用户名与系统用户对象等，这种一一对应的关系，就叫做映射。Java提供了专门的集合类用来存放这种对象关系的对象，即java.util.Map接口。

我们通过查看Map接口描述，发现Map接口下的集合与Collection接口下的集合，它们存储数据的形式不同，如下图。

javaSE学习笔记（11）--- Map

  • Collection中的集合，元素是孤立存在的（理解为单身），向集合中存储元素采用一个个元素的方式存储。
  • Map中的集合，元素是成对存在的(理解为夫妻)。每个元素由键与值两部分组成，通过键可以找对所对应的值。
  • Collection中的集合称为单列集合，Map中的集合称为双列集合。
  • 需要注意的是，Map中的集合不能包含重复的键，值可以重复；每个键只能对应一个值。

Map常用子类

通过查看Map接口描述，看到Map有多个子类，这里我们主要讲解常用的HashMap集合、LinkedHashMap集合。

  • HashMap<K,V>：存储数据采用的哈希表结构，元素的存取顺序不能保证一致。由于要保证键的唯一、不重复，需要重写键的hashCode()方法、equals()方法。
  • LinkedHashMap<K,V>：HashMap下有个子类LinkedHashMap，存储数据采用的哈希表结构+链表结构。通过链表结构可以保证元素的存取顺序一致；通过哈希表结构可以保证的键的唯一、不重复，需要重写键的hashCode()方法、equals()方法。

tips：Map接口中的集合都有两个泛型变量<K,V>,在使用时，要为两个泛型变量赋予数据类型。两个泛型变量<K,V>的数据类型可以相同，也可以不同。

Map接口中的常用方法

Map接口中定义了很多方法，常用的如下：

  • public V put(K key, V value): 把指定的键与指定的值添加到Map集合中。
  • public V remove(Object key): 把指定的键 所对应的键值对元素 在Map集合中删除，返回被删除元素的值。
  • public V get(Object key) 根据指定的键，在Map集合中获取对应的值。
  • boolean containsKey(Object key) 判断集合中是否包含指定的键。
  • public Set<K> keySet(): 获取Map集合中所有的键，存储到Set集合中。
  • public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet(): 获取到Map集合中所有的键值对对象的集合(Set集合)。

Map接口的方法演示

public class MapDemo {

    public static void main(String[] args) {

        //创建 map对象

        HashMap<String, String>  map = new HashMap<String, String>();

        //添加元素到集合

        map.put("黄晓明", "杨颖");

        map.put("文章", "马伊琍");

        map.put("邓超", "孙俪");

        System.out.println(map);

        //String remove(String key)

        System.out.println(map.remove("邓超"));

        System.out.println(map);

        // 想要查看 黄晓明的媳妇 是谁

        System.out.println(map.get("黄晓明"));

        System.out.println(map.get("邓超"));

    }

}

tips:

使用put方法时，若指定的键(key)在集合中没有，则没有这个键对应的值，返回null，并把指定的键值添加到集合中；

若指定的键(key)在集合中存在，则返回值为集合中键对应的值（该值为替换前的值），并把指定键所对应的值，替换成指定的新值。

Map集合遍历键找值方式

键找值方式：即通过元素中的键，获取键所对应的值

分析步骤：

  1. 获取Map中所有的键，由于键是唯一的，所以返回一个Set集合存储所有的键。方法提示:keyset()
  2. 遍历键的Set集合，得到每一个键。
  3. 根据键，获取键所对应的值。方法提示:get(K key)

代码演示：

public class MapDemo01 {

    public static void main(String[] args) {

        //创建Map集合对象

        HashMap<String, String> map = new HashMap<String,String>();

        //添加元素到集合

        map.put("胡歌", "霍建华");

        map.put("郭德纲", "于谦");

        map.put("薛之谦", "大张伟");

        //获取所有的键  获取键集

        Set<String> keys = map.keySet();

        // 遍历键集 得到 每一个键

        for (String key : keys) {

          	//key  就是键

            //获取对应值

            String value = map.get(key);

            System.out.println(key+"的CP是："+value);

        }

    }

}

遍历图解：

javaSE学习笔记（11）--- Map

Entry键值对对象

我们已经知道，Map中存放的是两种对象，一种称为key(键)，一种称为value(值)，它们在在Map中是一一对应关系，这一对对象又称做Map中的一个Entry(项)。Entry将键值对的对应关系封装成了对象。即键值对对象，这样我们在遍历Map集合时，就可以从每一个键值对（Entry）对象中获取对应的键与对应的值。

既然Entry表示了一对键和值，那么也同样提供了获取对应键和对应值得方法：

  • public K getKey()：获取Entry对象中的键。
  • public V getValue()：获取Entry对象中的值。

在Map集合中也提供了获取所有Entry对象的方法：

  • public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet(): 获取到Map集合中所有的键值对对象的集合(Set集合)。

Map集合遍历键值对方式

键值对方式：即通过集合中每个键值对(Entry)对象，获取键值对(Entry)对象中的键与值。

操作步骤与图解：

  1. 获取Map集合中，所有的键值对(Entry)对象，以Set集合形式返回。方法提示:entrySet()。

  2. 遍历包含键值对(Entry)对象的Set集合，得到每一个键值对(Entry)对象。

  3. 通过键值对(Entry)对象，获取Entry对象中的键与值。 方法提示:getkey() getValue()

public class MapDemo02 {

    public static void main(String[] args) {

        // 创建Map集合对象

        HashMap<String, String> map = new HashMap<String,String>();

        // 添加元素到集合

        map.put("胡歌", "霍建华");

        map.put("郭德纲", "于谦");

        map.put("薛之谦", "大张伟");

        // 获取 所有的 entry对象  entrySet

        Set<Entry<String,String>> entrySet = map.entrySet();

        // 遍历得到每一个entry对象

        for (Entry<String, String> entry : entrySet) {

           	// 解析

            String key = entry.getKey();

            String value = entry.getValue();

            System.out.println(key+"的CP是:"+value);

        }

    }

}

遍历图解：

javaSE学习笔记（11）--- Map

tips：Map集合不能直接使用迭代器或者foreach进行遍历。但是转成Set之后就可以使用了。

HashMap存储自定义类型键值

练习：每位学生（姓名，年龄）都有自己的家庭住址。那么，既然有对应关系，则将学生对象和家庭住址存储到map集合中。学生作为键, 家庭住址作为值。

注意，学生姓名相同并且年龄相同视为同一名学生。

编写学生类：

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;

    }

    @Override

    public boolean equals(Object o) {

        if (this == o)

            return true;

        if (o == null || getClass() != o.getClass())

            return false;

        Student student = (Student) o;

        return age == student.age && Objects.equals(name, student.name);

    }

    @Override

    public int hashCode() {

        return Objects.hash(name, age);

    }

}

编写测试类：

public class HashMapTest {

    public static void main(String[] args) {

        //1,创建Hashmap集合对象。

        Map<Student,String>map = new HashMap<Student,String>();

        //2,添加元素。

        map.put(newStudent("lisi",28), "上海");

        map.put(newStudent("wangwu",22), "北京");

        map.put(newStudent("zhaoliu",24), "成都");

        map.put(newStudent("zhouqi",25), "广州");

        map.put(newStudent("wangwu",22), "南京");

        //3,取出元素。键找值方式

        Set<Student>keySet = map.keySet();

        for(Student key: keySet){

            Stringvalue = map.get(key);

            System.out.println(key.toString()+"....."+value);

        }

    }

}
  • 当给HashMap中存放自定义对象时，如果自定义对象作为key存在，这时要保证对象唯一，必须复写对象的hashCode和equals方法(如果忘记，请回顾HashSet存放自定义对象)。
  • 如果要保证map中存放的key和取出的顺序一致，可以使用java.util.LinkedHashMap集合来存放。

LinkedHashMap

我们知道HashMap保证成对元素唯一，并且查询速度很快，可是成对元素存放进去是没有顺序的，那么我们要保证有序，还要速度快怎么办呢？

在HashMap下面有一个子类LinkedHashMap，它是链表和哈希表组合的一个数据存储结构。

public class LinkedHashMapDemo {

    public static void main(String[] args) {

        LinkedHashMap<String, String> map = new LinkedHashMap<String, String>();

        map.put("邓超", "孙俪");

        map.put("李晨", "范冰冰");

        map.put("刘德华", "朱丽倩");

        Set<Entry<String, String>> entrySet = map.entrySet();

        for (Entry<String, String> entry : entrySet) {

            System.out.println(entry.getKey() + "  " + entry.getValue());

        }

    }

}

结果:

邓超  孙俪

李晨  范冰冰

刘德华  朱丽倩

Map集合练习

需求：

计算一个字符串中每个字符出现次数。

分析：

  1. 获取一个字符串对象
  2. 创建一个Map集合，键代表字符，值代表次数。
  3. 遍历字符串得到每个字符。
  4. 判断Map中是否有该键。
  5. 如果没有，第一次出现，存储次数为1；如果有，则说明已经出现过，获取到对应的值进行++，再次存储。
  6. 打印最终结果

代码：

public class MapTest {

public static void main(String[] args) {

        //友情提示

        System.out.println("请录入一个字符串:");

        String line = new Scanner(System.in).nextLine();

        // 定义 每个字符出现次数的方法

        findChar(line);

    }

    private static void findChar(String line) {

        //1:创建一个集合 存储  字符 以及其出现的次数

        HashMap<Character, Integer> map = new HashMap<Character, Integer>();

        //2:遍历字符串

        for (int i = 0; i < line.length(); i++) {

            char c = line.charAt(i);

            //判断 该字符 是否在键集中

            if (!map.containsKey(c)) {//说明这个字符没有出现过

                //那就是第一次

                map.put(c, 1);

            } else {

                //先获取之前的次数

                Integer count = map.get(c);

                //count++;

                //再次存入  更新

                map.put(c, ++count);

            }

        }

        System.out.println(map);

    }

}

Map补充知识点

JDK9对集合添加的优化

通常，我们在代码中创建一个集合（例如，List 或 Set ），并直接用一些元素填充它。 实例化集合，几个 add方法 调用，使得代码重复。

public class Demo01 {

    public static void main(String[] args) {

        List<String> list = new ArrayList<>();

        list.add("abc");

        list.add("def");

        list.add("ghi");

        System.out.println(list);

    }

}

Java 9，添加了几种集合工厂方法,更方便创建少量元素的集合、map实例。新的List、Set、Map的静态工厂方法可以更方便地创建集合的不可变实例。

例子：

public class HelloJDK9 {

    public static void main(String[] args) {

        Set<String> str1=Set.of("a","b","c");

        //str1.add("c");这里编译的时候不会错，但是执行的时候会报错，因为是不可变的集合

        System.out.println(str1);

        Map<String,Integer> str2=Map.of("a",1,"b",2);

        System.out.println(str2);

        List<String> str3=List.of("a","b");

        System.out.println(str3);

    }

}

需要注意以下两点：

1:of()方法只是Map，List，Set这三个接口的静态方法，其父类接口和子类实现并没有这类方法，比如 HashSet，ArrayList等待；

2:返回的集合是不可变的；

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