Java 数据结构之 Map 学习总结

Java 数据结构之 Map 学习总结

今天总结学习一下键值映射关系Map。

先了解下Map

Map 是一种把键对象和值对象映射的集合，它的每一个元素都包含一对键对象和值对象。 Map没有继承于Collection接口 从Map集合中检索元素时，只要给出键对象，就会返回对应的值对象。

Map是一个接口，实例化Map可以采用下面的方式：

HashMap//Map基于散列表的实现。插入和查询“键值对”的开销是固定的。可以通过构造器设置容量capacity和负载因子load factor，以调整容器的性能。

LinkedHashMap//类似于HashMap，但是迭代遍历它时，取得“键值对”的顺序是其插入次序，或者是最近最少使用(LRU)的次序。只比HashMap慢一点。而在迭代访问时发而更快，因为它使用链表维护内部次序。

TreeMap//底层是二叉树数据结构，线程不同步，可用于给Map集合中的键进行排序。

HashTable//HashMap是Hashtable的轻量级实现，非线程安全的实现他们都实现了map接口，主要区别是HashMap键值可以为空null,效率可以高于Hashtable。

ConcurrentHashMap//ConcurrentHashMap通常只被看做并发效率更高的Map，用来替换其他线程安全的Map容器，比如Hashtable和Collections.synchronizedMap。

WeakHashMap//弱键(weak key)Map，Map中使用的对象也被允许释放: 这是为解决特殊问题设计的。如果没有map之外的引用指向某个“键”，则此“键”可以被垃圾收集器回收。

IdentifyHashMap//使用==代替equals()对“键”作比较的hash map

ArrayMap//ArrayMap是一个映射的数据结构，它设计上更多的是考虑内存的优化，内部是使用两个数组进行数据存储，一个数组记录key的hash值，另外一个数组记录Value值，它和SparseArray一样，也会对key使用二分法进行从小到大排序，在添加、删除、查找数据的时候都是先使用二分查找法得到相应的index，然后通过index来进行添加、查找、删除等操作，所以，应用场景和SparseArray的一样，如果在数据量比较大的情况下，那么它的性能将退化至少50%。

SparseArray//SparseArray比HashMap更省内存，在某些条件下性能更好，主要是因为它避免了对key的自动装箱（int转为Integer类型），它内部则是通过两个数组来进行数据存储的，一个存储key，另外一个存储value，为了优化性能，它内部对数据还采取了压缩的方式来表示稀疏数组的数据，从而节约内存空间。

Map的基本操作：

Object put(Object key, Object value)： 向集合中加入元素

Object remove(Object key)： 删除与KEY相关的元素

void putAll(Map t)：  将来自特定映像的所有元素添加给该映像

void clear()：从映像中删除所有映射

Map使用

这里以最常用的HashMap为例

添加数据

Map hashMap =newHashMap<>();

for(inti =0; i < maxCount; i++) {  

     hashMap.put(i,String.valueOf(i));

}

遍历entrySet方式

long start = System.currentTimeMillis();

for(Map.Entry entry : hashMap.entrySet()) {     

        Integer key=entry.getKey();

        String value=entry.getValue();     

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

  }  

long end = System.currentTimeMillis(); 

  System.out.println("for-each方式 cost time : "+ (end - start));

entrySet迭代器遍历方式

long start1 = System.currentTimeMillis();

Iterator> entries = hashMap.entrySet().iterator();

while(entries.hasNext()) {

     Map.Entry entry = entries.next(); 

     Integer key=entry.getKey();

    Stringvalue=entry.getValue();   

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

     }

 long end1 = System.currentTimeMillis();

System.out.println("entrySet iterator迭代器 cost time : "+ (end1 - start1));

键找值遍历

long end1 = System.currentTimeMillis();

   System.out.println("iterator迭代器 cost time : "+ (end1 - start1));

    long start2 = System.currentTimeMillis();

   for (Integerkey: hashMap.keySet()) {   

    String value= hashMap.get(key);   

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

}

   long end2 = System.currentTimeMillis();

  System.out.println("键找值遍历 cost time : "+ (end2 - start2));

keySet迭代器遍历

long start3 = System.currentTimeMillis();

Iterator iterator=hashMap.keySet().iterator();

while(iterator.hasNext()) {      

     Integerkey=iterator.next();     

     Stringvalue=hashMap.get(key);     

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

}

long end3 = System.currentTimeMillis();

System.out.println("keySet iterator迭代器 cost time : "+ (end3 - start3));

上述四种情况执行结果如下：

总结：

主要重新熟悉一下Map这种数据结构，以及更好的在以后的编程中选择更合适的方式来进行key-value存储。