【Map】
主要内容
- Map集合
第一章 Map集合
1.1 概述
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。![[外链图片转存失败(img-cuZJJIB3-1565604381793)(img\Collection与Map.bmp)]](https://img-blog.csdnimg.cn/20190812180742706.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xhbWVyYWFh,size_16,color_FFFFFF,t_70)
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集合的特点:
- Map集合是一个双列集合,一个元素包含两个值(一个key,一个value)
- Map集合中的元素,key和value的数据类型可以相同,也可以不同
- Map集合中的元素,key是不允许重复的,value是可以重复的
- Map集合中的元素,key和value是一一对应
1.2 Map常用子类
通过查看Map接口描述，看到Map有多个子类，这里主要讲解常用的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。
HashMap集合的特点:
1.HashMap集合底层是哈希表:查询的速度特别的快
JDK1.8之前:数组+单向链表
JDK1.8之后:数组+单向链表|红黑树(链表的长度超过8):提高查询的速度
2.hashMap集合是一个无序的集合,存储元素和取出元素的顺序有可能不一致
java.util.LinkedHashMap<k,v>集合 extends HashMap<k,v>集合 - 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。
LinkedHashMap的特点:
1.LinkedHashMap集合底层是哈希表+链表(保证迭代的顺序)
2.LinkedHashMap集合是一个有序的集合,存储元素和取出元素的顺序是一致的
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。
1.3 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 V put(K key, V value): 把指定的键与指定的值添加到Map集合中。
返回值:v
存储键值对的时候,key不重复,返回值V是null
存储键值对的时候,key重复,会使用新的value替换map中重复的value,返回被替换的value值
private static void show01() {
//创建Map集合对象,多态
Map<String,String> map = new HashMap<>();
String v1 = map.put("李晨", "范冰冰1");
System.out.println("v1:"+v1);//v1:null
String v2 = map.put("李晨", "范冰冰2");
System.out.println("v2:"+v2);//v2:范冰冰1
System.out.println(map);//{李晨=范冰冰2}
map.put("冷锋","龙小云");
map.put("杨过","小龙女");
map.put("尹志平","小龙女");
System.out.println(map);//{杨过=小龙女, 尹志平=小龙女, 李晨=范冰冰2, 冷锋=龙小云}
}
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。
返回值:V
key存在,v返回被删除的值
key不存在,v返回null
private static void show02() {
//创建Map集合对象
Map<String,Integer> map = new HashMap<>();
map.put("赵丽颖",168);
map.put("杨颖",165);
map.put("林志玲",178);
System.out.println(map);//{林志玲=178, 赵丽颖=168, 杨颖=165}
Integer v1 = map.remove("林志玲");
System.out.println("v1:"+v1);//v1:178
System.out.println(map);//{赵丽颖=168, 杨颖=165}
//int v2 = map.remove("林志颖");//自动拆箱 NullPointerException
Integer v2 = map.remove("林志颖");
System.out.println("v2:"+v2);//v2:null
System.out.println(map);//{赵丽颖=168, 杨颖=165}
}
public V get(Object key) 根据指定的键，在Map集合中获取对应的值。
返回值:
key存在,返回对应的value值
key不存在,返回null
private static void show03() {
//创建Map集合对象
Map<String,Integer> map = new HashMap<>();
map.put("赵丽颖",168);
map.put("杨颖",165);
map.put("林志玲",178);
Integer v1 = map.get("杨颖");
System.out.println("v1:"+v1);//v1:165
Integer v2 = map.get("迪丽热巴");
System.out.println("v2:"+v2);//v2:null
}
boolean containsKey(Object key) 判断集合中是否包含指定的键。
包含返回true,不包含返回false
private static void show04() {
//创建Map集合对象
Map<String,Integer> map = new HashMap<>();
map.put("赵丽颖",168);
map.put("杨颖",165);
map.put("林志玲",178);
boolean b1 = map.containsKey("赵丽颖");
System.out.println("b1:"+b1);//b1:true
boolean b2 = map.containsKey("赵颖");
System.out.println("b2:"+b2);//b2:false
}
1.4 Map集合遍历键找值方式
Map集合的第一种遍历方式:通过键找值的方式
Map集合中的方法:
Set keySet() 返回此映射中包含的键的 Set 视图。
实现步骤:
1.使用Map集合中的方法keySet(),把Map集合所有的key取出来,存储到一个Set集合中
2.遍历set集合,获取Map集合中的每一个key（迭代器或者增强for）
3.通过Map集合中的方法get(key),通过key找到value
代码演示：
public static void main(String[] args) {
//创建Map集合对象
Map<String,Integer> map = new HashMap<>();
map.put("赵丽颖",168);
map.put("杨颖",165);
map.put("林志玲",178);
//1.使用Map集合中的方法keySet(),把Map集合所有的key取出来,存储到一个Set集合中
Set<String> set = map.keySet();
//2.遍历set集合,获取Map集合中的每一个key
//使用迭代器遍历Set集合
Iterator<String> it = set.iterator();
while (it.hasNext()){
String key = it.next();
//3.通过Map集合中的方法get(key),通过key找到value
Integer value = map.get(key);
System.out.println(key+"="+value);
}
System.out.println("-------------------");
//使用增强for遍历Set集合
for(String key : set){
//3.通过Map集合中的方法get(key),通过key找到value
Integer value = map.get(key);
System.out.println(key+"="+value);
}
1.5 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)。
1.6 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。
实现步骤:
- 使用Map集合中的方法entrySet(),把Map集合中多个Entry对象取出来,存储到一个Set集合中
- 遍历Set集合,获取每一个Entry对象
- 使用Entry对象中的方法getKey()和getValue()获取键与值
public static void main(String[] args) {
//创建Map集合对象
Map<String,Integer> map = new HashMap<>();
map.put("赵丽颖",168);
map.put("杨颖",165);
map.put("林志玲",178);
//1.使用Map集合中的方法entrySet(),把Map集合中多个Entry对象取出来,存储到一个Set集合中
Set<Map.Entry<String, Integer>> set = map.entrySet();
//2.遍历Set集合,获取每一个Entry对象
//使用迭代器遍历Set集合
Iterator<Map.Entry<String, Integer>> it = set.iterator();
while(it.hasNext()){
Map.Entry<String, Integer> entry = it.next();
//3.使用Entry对象中的方法getKey()和getValue()获取键与值
String key = entry.getKey();
Integer value = entry.getValue();
System.out.println(key+"="+value);
}
System.out.println("-----------------------");
for(Map.Entry<String,Integer> entry:set){
//3.使用Entry对象中的方法getKey()和getValue()获取键与值
String key = entry.getKey();
Integer value = entry.getValue();
System.out.println(key+"="+value);
}
}
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。
1.7 HashMap存储自定义类型键值
HashMap存储自定义类型键值
- Map集合保证key是唯一的:
- 作为key的元素,必须重写hashCode方法和equals方法,以保证key唯一
public class Person {
private String name;
private int age;
public Person() {}
public Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
@Override
public String toString() {
return "Person{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
@Override
public boolean equals(Object o) {
if (this == o) return true;
if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
Person person = (Person) o;
return age == person.age &&
Objects.equals(name, person.name);
}
@Override
public int hashCode() {
return Objects.hash(name, 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;
}
}
/*
HashMap存储自定义类型键值
key:Person类型
Person类就必须重写hashCode方法和equals方法,以保证key唯一
value:String类型
可以重复
*/
private static void show02() {
//创建HashMap集合
HashMap<Person,String> map = new HashMap<>();
//往集合中添加元素
map.put(new Person("女王",18),"英国");
map.put(new Person("秦始皇",18),"秦国");
map.put(new Person("普京",30),"俄罗斯");
map.put(new Person("女王",18),"毛里求斯");
//使用entrySet和增强for遍历Map集合
Set<Map.Entry<Person, String>> entrySet = map.entrySet();
for (Map.Entry<Person, String> entry:entrySet){
Person key = entry.getKey();
String value = entry.getValue();
System.out.println(key + "-->" + value);
}
}
/*
HashMap存储自定义类型键值
key:String类型
String类重写hashCode方法和equals方法,可以保证key唯一
value:Person类型
value可以重复(同名同年龄的人视为同一个)
*/
private static void show01() {
//创建HashMap集合
HashMap<String,Person> map = new HashMap<>();
//往集合中添加元素
map.put("北京",new Person("张三",18));
map.put("上海",new Person("李四",19));
map.put("广州",new Person("王五",20));
map.put("北京",new Person("赵六",21));
//使用keySet+增强for遍历Map集合
Set<String> set = map.keySet();
for (String key:set){
Person value = map.get(key);
System.out.println(key+"-->"+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。
1.8 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？
java.util.LinkedHashMap<K,V> entends HashMap<K,V>
Map 接口的哈希表和链接列表实现，具有可预知的迭代顺序。
底层原理:
哈希表+链表(记录元素的顺序)
public static void main(String[] args) {
HashMap<String,String> map = new HashMap<>();
map.put("a","a");
map.put("c","c");
map.put("b","b");
map.put("a","d");
System.out.println(map);// key不允许重复,无序 {a=d, b=b, c=c}
LinkedHashMap<String,String> linked = new LinkedHashMap<>();
linked.put("a","a");
linked.put("c","c");
linked.put("b","b");
linked.put("a","d");
System.out.println(linked);// key不允许重复,有序 {a=d, c=c, b=b}
}
java.util.Hashtable<K,V>集合 implements Map<K,V>接口
Hashtable:底层也是一个哈希表,是一个线程安全的集合,是单线程集合,速度慢
HashMap:底层是一个哈希表,是一个线程不安全的集合,是多线程的集合,速度快
HashMap集合(之前学的所有的集合):可以存储null值,null键
Hashtable集合,不能存储null值,null键
Hashtable和Vector集合一样,在jdk1.2版本之后被更先进的集合(HashMap,ArrayList)取代了
Hashtable的子类Properties依然活跃在历史舞台
Properties集合是一个唯一和IO流相结合的集合
public static void main(String[] args) {
HashMap<String,String> map = new HashMap<>();
map.put(null,"a");
map.put("b",null);
map.put(null,null);
System.out.println(map);//{null=null, b=null}
Hashtable<String,String> table = new Hashtable<>();
//table.put(null,"a");//NullPointerException
//table.put("b",null);//NullPointerException
table.put(null,null);//NullPointerException
}
1.9 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.使用Scanner获取用户输入的字符串
2.创建Map集合,key是字符串中的字符,value是字符的个数
3.遍历字符串,获取每一个字符
4.使用获取到的字符,去Map集合判断key是否存在
key存在:
通过字符(key),获取value(字符个数)
value++
put(key,value)把新的value存储到Map集合中
key不存在:
put(key,1)
5.遍历Map集合,输出结果
代码：
public static void main(String[] args) {
//1.使用Scanner获取用户输入的字符串
Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入一个字符串:");
String str = sc.next();
//2.创建Map集合,key是字符串中的字符,value是字符的个数
HashMap<Character,Integer> map = new HashMap<>();
//3.遍历字符串,获取每一个字符
for(char c :str.toCharArray()){
//4.使用获取到的字符,去Map集合判断key是否存在
if(map.containsKey(c)){
//key存在
Integer value = map.get(c);
value++;
map.put(c,value);
}else{
//key不存在
map.put(c,1);
}
}
//5.遍历Map集合,输出结果
for(Character key :map.keySet()){
Integer value = map.get(key);
System.out.println(key+"="+value);
}
}
第二章 补充知识点
2.1 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；
2.2 Debug追踪
使用IDEA的断点调试功能，查看程序的运行过程
- 在有效代码行，点击行号右边的空白区域，设置断点，程序执行到断点将停止，我们可以手动来运行程序
- 点击Debug运行模式
- 程序停止在断点上不再执行，而IDEA最下方打开了Debug调试窗口
- Debug调试窗口介绍
- 快捷键F8，代码向下执行一行,第九行执行完毕，执行到第10行（第10行还未执行）
- 切换到控制台面板，控制台显示 请录入一个字符串： 并且等待键盘录入
- 快捷键F8，程序继续向后执行，执行键盘录入操作，在控制台录入数据 ababcea
- 此时到达findChar方法，快捷键F7，进入方法findChar
- 快捷键F8 接续执行，创建了map对象，变量区域显示
- 快捷键F8 接续执行，进入到循环中，循环变量i为 0,F8再继续执行，就获取到变量c赋值为字符‘a’ 字节值97
- 快捷键F8 接续执行，进入到判断语句中，因为该字符 不在Map集合键集中，再按F8执行，进入该判断中
- 快捷键F8 接续执行，循环结束，进入下次循环，此时map中已经添加一对儿元素
- 快捷键F8 接续执行，进入下次循环，再继续上面的操作，我们就可以看到代码每次是如何执行的了
- 如果不想继续debug,那么可以使用快捷键F9,程序正常执行到结束，程序结果在控制台显示
第三章 模拟斗地主洗牌发牌
3.1 案例介绍
按照斗地主的规则，完成洗牌发牌的动作。
具体规则：
- 组装54张扑克牌将
- 54张牌顺序打乱
- 三个玩家参与游戏，三人交替摸牌，每人17张牌，最后三张留作底牌。
- 查看三人各自手中的牌（按照牌的大小排序）、底牌
package com.itheima.demo06.Test;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
/*
斗地主综合案例:有序版本
1.准备牌
2.洗牌
3.发牌
4.排序
5.看牌
*/
public class DouDiZhu {
public static void main(String[] args) {
//1.准备牌
//创建一个Map集合,存储牌的索引和组装好的牌
HashMap<Integer, String> poker = new HashMap<>();
//创建一个List集合,存储牌的索引
ArrayList<Integer> pokerIndex = new ArrayList<>();
//定义两个集合,存储花色和牌的序号
String[] colors = {"♠", "♥", "♣", "♦"};
String[] numbers = {"2", "A", "K", "Q", "J", "10", "9", "8", "7", "6", "5", "4", "3"};
//把大王和小王存储到集合中
//定义一个牌的索引
int index = 0;
poker.put(index, "大王");
pokerIndex.add(index);
index++;
poker.put(index, "小王");
pokerIndex.add(index);
index++;
//循环嵌套遍历两个集合,组装52张牌,存储到集合中
for (String number : numbers) {
for (String color : colors) {
poker.put(index, color + number);
pokerIndex.add(index);
index++;
}
}
//System.out.println(poker);
//System.out.println(pokerIndex);
/*
2.洗牌
使用Collections中的方法shuffle(List)
*/
Collections.shuffle(pokerIndex);
//System.out.println(pokerIndex);
/*
3.发牌
*/
//定义4个集合,存储玩家牌的索引,和底牌的索引
ArrayList<Integer> player01 = new ArrayList<>();
ArrayList<Integer> player02 = new ArrayList<>();
ArrayList<Integer> player03 = new ArrayList<>();
ArrayList<Integer> diPai = new ArrayList<>();
//遍历存储牌索引的List集合,获取每一个牌的索引
for (int i = 0; i < pokerIndex.size(); i++) {
Integer in = pokerIndex.get(i);
//先判断底牌
if (i >= 51) {
//给底牌发牌
diPai.add(in);
} else if (i % 3 == 0) {
//给玩家1发牌
player01.add(in);
} else if (i % 3 == 1) {
//给玩家2发牌
player02.add(in);
} else if (i % 3 == 2) {
//给玩家3发牌
player03.add(in);
}
}
/*
4.排序
使用Collections中的方法sort(List)
默认是升序排序
*/
Collections.sort(player01);
Collections.sort(player02);
Collections.sort(player03);
Collections.sort(diPai);
/* 5.看牌
调用看牌的方法
*/
lookPoker("刘德华", poker, player01);
lookPoker("周润发", poker, player02);
lookPoker("周星驰", poker, player03);
lookPoker("底牌", poker, diPai);
}
/*
定义一个看牌的方法,提高代码的复用性
参数:
String name:玩家名称
HashMap<Integer,String> poker:存储牌的poker集合
ArrayList<Integer> list:存储玩家和底牌的List集合
查表法:
遍历玩家或者底牌集合,获取牌的索引
使用牌的索引,去Map集合中,找到对应的牌
*/
public static void lookPoker(String name,HashMap<Integer,String> poker,ArrayList<Integer> list){
//输出玩家名称,不换行
System.out.print(name+":");
//遍历玩家或者底牌集合,获取牌的索引
for (Integer key : list) {
//使用牌的索引,去Map集合中,找到对应的牌
String value = poker.get(key);
System.out.print(value+" "); // 为了好看加一个空格
}
System.out.println();//打印完每一个玩家的牌,换行
}
}
来源：https://blog.csdn.net/lameraaa/article/details/99318899