java集合_Map集合
1.Map介绍
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
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。
1.1 Map与Collection的区别
Map集合的特点：
- 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
Map和Collection集合的区别：
- Map集合存储元素是成对出现的，Map的键是唯一的，值是可以重复的。
- Collection集合存储元素的单独出现的，Collection的儿子Set是唯一的，List是可重复的
要点：
- Map集合的数据结构针对的键有效，跟值无关
- Collection集合的数据结构针对元素有效
1.3 Map的功能
简单常用的Map功能：
Map值得关注的类：
2.Map的常用子类
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。
- TreeMap<K,V>：TreeMap集合和Map相比没有特有的功能，底层的数据结构是红黑树；可以对元素的键进行排序，排序方式有两种:自然排序和比较器排序
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。
3.Map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。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)。public boolean containKey(Object key):判断该集合中是否有此键。
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。
4.Map的遍历
方式1:键找值方式
通过元素中的键，获取键所对应的值
分析步骤：
- 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() - 遍历键的Set集合，得到每一个键。
- 根据键，获取键所对应的值。方法提示:
get(K key)
遍历图解：
方式2: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。
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。
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)。获取了Entry对象 , 表示获取了一对键和值，那么同样Entry中 , 分别提供了获取键和获取值的方法：
-
public K getKey()：获取Entry对象中的键。 -
public V getValue()：获取Entry对象中的值。
操作步骤与图解：
- 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()。 - 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。
- 通过键值对(Entry)对象，获取Entry对象中的键与值。 方法提示:
getkey() getValue()
遍历图解：
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。
5.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。
6.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7.TreeMap集合
1.TreeMap介绍
TreeMap集合和Map相比没有特有的功能，底层的数据结构是红黑树；可以对元素的键进行排序，排序方式有两种:自然排序和比较器排序；到时使用的是哪种排序，取决于我们在创建对象的时候所使用的构造方法；
public TreeMap() //使用自然排序
public TreeMap(Comparator<? super K> comparator) //比较器排2.演示
自然排序
public static void main(String[] args) {
TreeMap<Integer, String> map = new TreeMap<Integer, String>();
map.put(1,"张三");
map.put(4,"赵六");
map.put(3,"王五");
map.put(6,"酒八");
map.put(5,"老七");
map.put(2,"李四");
System.out.println(map);
}控制台的输出结果为:
{1=张三, 2=李四, 3=王五, 4=赵六, 5=老七, 6=酒八}比较器排序
需求:
- 创建一个TreeMap集合，键是学生对象(Student)，值是居住地 (String)。存储多个元素，并遍历。
-
要求按照学生的年龄进行升序排序，如果年龄相同，比较姓名的首字母升序， 如果年龄和姓名都是相同，认为是同一个元素；
实现:
为了保证age和name相同的对象是同一个,Student类必须重写hashCode和equals方法
public class Student {
private int age;
private String name;
//省略get/set..
public Student() {}
public Student(int age, String name) {
this.age = age;
this.name = name;
}
@Override
public String toString() {
return "Student{" +
"age=" + age +
", name='" + name + '\'' +
'}';
}
@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(age, name);
}
}public static void main(String[] args) {
TreeMap<Student, String> map = new TreeMap<Student, String>(new Comparator<Student>() {
@Override
public int compare(Student o1, Student o2) {
//先按照年龄升序
int result = o1.getAge() - o2.getAge();
if (result == 0) {
//年龄相同,则按照名字的首字母升序
return o1.getName().charAt(0) - o2.getName().charAt(0);
} else {
//年龄不同,直接返回结果
return result;
}
}
});
map.put(new Student(30, "jack"), "深圳");
map.put(new Student(10, "rose"), "北京");
map.put(new Student(20, "tom"), "上海");
map.put(new Student(10, "marry"), "南京");
map.put(new Student(30, "lucy"), "广州");
System.out.println(map);
}控制台的输出结果为:
{
Student{age=10, name='marry'}=南京,
Student{age=10, name='rose'}=北京,
Student{age=20, name='tom'}=上海,
Student{age=30, name='jack'}=深圳,
Student{age=30, name='lucy'}=广州
}8.Map集合练习
需求：
输入一个字符串中每个字符出现次数。
分析：
- 获取一个字符串对象
- 创建一个Map集合，键代表字符，值代表次数。
- 遍历字符串得到每个字符。
- 判断Map中是否有该键。
- 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。
- 打印最终结果
方法介绍
public boolean containKey(Object key):判断该集合中是否有此键。
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);
}
}9.补充知识点
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.Debug追踪
使用IDEA的断点调试功能，查看程序的运行过程
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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
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点击Debug运行模式
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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
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Debug调试窗口介绍
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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）
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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
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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
回车之后效果：
调试界面效果：
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此时到达findChar方法，快捷键F7，进入方法findChar
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快捷键F8 接续执行，创建了map对象，变量区域显示
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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
