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Java集合Map常用子类简介

Java集合Map常用子类简介

作者: 向日花开 | 来源:发表于2016-12-22 11:30 被阅读1444次

    Map(映射,存储的是“键-值”映射表,“键”是不能重复的)

    如果键重复,则相当于修改对应键的值。

    Map接口定义方法

        int size();//获取map大小
    
        boolean isEmpty();//size==0?
    
        boolean containsKey(Object var1);//查看是否包含某个键
    
        boolean containsValue(Object var1);//查看是否包含某个值
    
        V get(Object var1);//跟据key获取值
    
        V put(K var1, V var2);//Map接口有两个类型参数,K和V,分别表示键(Key)和值(Value)的类型,按Key值var1保存值var2,如果键重复,则相当于修改对应键的值。
    
        V remove(Object var1);//移除键对应的值
    
        void putAll(Map<? extends K, ? extends V> var1);//批量保存
    
        void clear();//清空map
    
        Set<K> keySet();//获取Map中键的集合
    
        Collection<V> values();//获取Map中值的集合
    
        Set<Map.Entry<K, V>> entrySet();//获取Map中值的键值对(遍历)
    
        public interface Entry<K, V> {
                K getKey();//键
    
                V getValue();//值
    
                V setValue(V var1);//修改键
    
                boolean equals(Object var1);
    
                int hashCode();
    
            }
    

    方法使用简介(以HashMap实现类为例)

    HashMap 存储的数据是没有顺序的,键或值可以为null

        /**
         * Map
         */
        public class Demo {
    
            public static void main(String[] args) {
                //key   //value//Map<K,V>
                Map<Integer, String> map = new HashMap<>();
                map.put(1, "aaa");//添加元素
                map.put(2, "www");
                map.put(3, "assaa");
                map.put(4, "qqq");
                map.put(5, "ggg");
                map.put(1, "nnn");//修改元素
                map.put(6, "ooo");
                map.put(7, "232");
                map.put(12, "ffds");
                System.out.println(map.size() + "");//获取大小//8
                //////////////////////
                System.out.println(map.isEmpty());//size==0?//false
                //////////////////////
                System.out.println(map.containsKey(10));//查看是否包含某个键//false
                /////////////////////
                System.out.println(map.containsValue("ooo"));//查看是否包含某个值//true
                /////////////////////
                System.out.println(map.get(3));//跟据key获取值//assaa
                /////////////////////
                map.remove(12);//移除键对应的值
                System.out.println(map.containsKey(12));//false
                /////////////////////
                Map<Integer, String> map1 = new HashMap<>();
                map.put(100, "999");//添加元素
                map.put(110, "222");//添加元素
                map.put(120, "333");//添加元素
                map.putAll(map1);//批量保存
                Set<Integer> integers = map.keySet();//获取Map中键的集合
                System.out.println(integers);//[1, 2, 3, 4, 100, 5, 6, 7, 120, 110]
                ////////////////////////
                Collection<String> values = map.values();//获取Map中值的集合
                System.out.println(values);//[nnn, www, assaa, qqq, 999, ggg, ooo, 232, 333, 222]
                ////////////////////////
                Set<Map.Entry<Integer, String>> entries = map.entrySet();//迭代
                Iterator<Map.Entry<Integer, String>> iterator = entries.iterator();
                while (iterator.hasNext()) {
                    Map.Entry<Integer, String> mapNext = iterator.next();
                    System.out.print(mapNext.getKey() + "-->" + mapNext.getValue() + "\t");
                    //1-->nnn   2-->www 3-->assaa   4-->qqq 100-->999   5-->ggg 6-->ooo 7-->232 120-->333   110-->222
                }
    
            }
        }
    
    额外延伸SparseArray

    Hashtable

    Hashtable和HashMap的区别
    • Hashtable里面的方法几乎都是同步的,线程安全,HashMap则没有,但效率高。(同ArrAyList和Vector)
    • Hashtable不允许存放null值(键和值都不可以),而HashMap可以
    相同点
    • 存放元素无序

    LinkedHashMap继承自HashMap

    • LinkedHashMap 实现与 HashMap 的不同之处在于,LinkedHashMap 维护着一个运行于所有条目的双重链接列表。此链接列表定义了迭代顺序,
      该迭代顺序可以是插入顺序或者是访问顺序(参考以下代码理解)
    • 不是线程安全

    案例

          /**
           * LinkedHashMap
           * LinkedHashMap和HashMap区别
           * LinkedHashMap 保存了记录的插入顺序
           * HashMap 则无序存放
           */
          public class Demo {
              public static void main(String[] args) {
                  //关注点一:看添加之后的输出结果对比
                  System.out.println("关注点一:LinkedHashMap输出:");
                  LinkedHashMap<Integer, String> linkedHashMap = new LinkedHashMap();
                  linkedHashMap.put(1, "aaa");//添加元素
                  linkedHashMap.put(7, "www");
                  linkedHashMap.put(5, "ggg");
                  linkedHashMap.put(1, "nnn");//修改元素
                  linkedHashMap.put(6, "ooo");
                  linkedHashMap.put(7, "232");
                  linkedHashMap.put(12, "ffds");
                  Set<Map.Entry<Integer, String>> entries = linkedHashMap.entrySet();
                  Iterator<Map.Entry<Integer, String>> iterator = entries.iterator();
                  while (iterator.hasNext()) {
                      Map.Entry<Integer, String> next = iterator.next();
                      System.out.print(next.getKey() + "-->" + next.getValue() + "\t");
                      //1-->nnn 7-->232 5-->ggg 6-->ooo 12-->ffds
                  }
                  System.out.println();
                  System.out.println("关注点一:HashMap输出:");
                  Map<Integer, String> map = new HashMap<>();
                  map.put(1, "aaa");//添加元素
                  map.put(7, "www");
                  map.put(5, "ggg");
                  map.put(1, "nnn");//修改元素
                  map.put(6, "ooo");
                  map.put(7, "232");
                  map.put(12, "ffds");
                  Set<Map.Entry<Integer, String>> entries1 = map.entrySet();//迭代
                  Iterator<Map.Entry<Integer, String>> iterator1 = entries1.iterator();
                  while (iterator1.hasNext()) {
                      Map.Entry<Integer, String> mapNext = iterator1.next();
                      System.out.print(mapNext.getKey() + "-->" + mapNext.getValue() + "\t");
                      //1-->nnn 5-->ggg 6-->ooo 7-->232 12-->ffds
                  }
                  /////////////////////////////////////////////////////////////////
                  //关注点二:换一个构造方法
                  System.out.println();                                              //10 大小//0.75还不清楚//true代表使用访问顺序
                  LinkedHashMap<Integer, String> linkedHashMap1 = new LinkedHashMap<>(10, 0.75f, true);
                  linkedHashMap1.put(1, "aaa");//添加元素
                  linkedHashMap1.put(7, "www");
                  linkedHashMap1.put(5, "ggg");
                  linkedHashMap1.put(1, "nnn");//修改元素
                  linkedHashMap1.put(6, "ooo");
                  linkedHashMap1.put(7, "232");
                  linkedHashMap1.put(12, "ffds");
                  System.out.println("=======================================================");
                  System.out.println("更换构造方法后未使用元素之前输出");
                  Set<Map.Entry<Integer, String>> entries2 = linkedHashMap1.entrySet();
                  Iterator<Map.Entry<Integer, String>> iterator2 = entries2.iterator();
                  while (iterator2.hasNext()) {
                      Map.Entry<Integer, String> next = iterator2.next();
                      System.out.print(next.getKey() + "-->" + next.getValue() + "\t");
                      //5-->ggg 1-->nnn 6-->ooo 7-->232 12-->ffds
                  }
                  System.out.println();
                  //关键点来了
                  System.out.println(linkedHashMap1.get(6));//ooo
                  System.out.println(linkedHashMap1.get(12));//ffds
                  System.out.println("更换构造方法后未使用元素之后输出");
                  Set<Map.Entry<Integer, String>> entries3 = linkedHashMap1.entrySet();
                  Iterator<Map.Entry<Integer, String>> iterator3 = entries3.iterator();
                  while (iterator3.hasNext()) {
                      Map.Entry<Integer, String> next = iterator3.next();
                      System.out.print(next.getKey() + "-->" + next.getValue() + "\t");
                      //5-->ggg 1-->nnn 7-->232 6-->ooo 12-->ffds
                  }
              }
          }
    

    运行结果:

    LinkedHashMap延伸(用途)

    最近最少使用LRUcache
    最近最少使用LRUcache
    最近最少使用LRUcache
    最近最少使用LRUcache

    TreeMap

    使用了二叉权的数据结构,key是有序,保存其唯一性用到了hashCode()、equals()以及比较器(唯一性判断,键排序同TreeSet)
    案例
        /**
         * TreeMap:
         * 使用了二叉权的数据结构,key是有序,保存其唯一性用到了hashCode()、equals()以及比较器(唯一性判断同HashSet)
         */
        public class Demo {
            public static void main(String[] args) {
                //来个稍微复杂点的:存放一个Student链表
                //TreeMap<K,V>K类必须实现Comparable<T>接口,用于比较排序
                TreeMap<String, List<Student>> map = new TreeMap<>();
                List<Student> students1 = new ArrayList<>();
                students1.add(new Student("小花", 23));
                students1.add(new Student("小黑", 20));
                students1.add(new Student("小鱼", 29));
                students1.add(new Student("小小", 23));
                map.put("小班", students1);
                List<Student> students2 = new ArrayList<>();
                students2.add(new Student("大花", 230));
                students2.add(new Student("大黑", 200));
                students2.add(new Student("大鱼", 290));
                students2.add(new Student("大大", 230));
                map.put("大班", students2);
                Set<Map.Entry<String, List<Student>>> entries = map.entrySet();
                for (Map.Entry<String, List<Student>> entry : entries) {
                    List<Student> s = entry.getValue();
                    System.out.println(entry.getKey() + ":" + s);
                }
            }
        }
        class Student {
            private String name;
            private int age;
            public Student(String name, int age) {
                this.age = age;
                this.name = name;
            }
            @Override
            public String toString() {
                return "[" + this.name + ":\t" + this.age + "]";
            }
        }
    
    运行结果

    案例二

        /**
         * TreeMap自定义比较器
         * <p>
         * 案例:按地区存放学校
         * 建模
         * //School
         * //Area
         */
        public class Demo {
            public static void main(String[] args) {
                List<School> schools1 = new ArrayList<School>();
                schools1.add(new School("10", "火星1"));
                schools1.add(new School("11", "火星2"));
                schools1.add(new School("12", "火星3"));
                List<School> schools2 = new ArrayList<School>();
                schools2.add(new School("20", "北京1"));
                schools2.add(new School("21", "北京2"));
                schools2.add(new School("22", "北京3"));  
                //如果TreeMap<K,V>的K是自定义类型 ,则此类必须实现Comparable<T>接口,用于比较排序
                Map<Area, List<School>> clsMap = new TreeMap<Area, List<School>>();
                clsMap.put(new Area("1004", "火星"), schools1);
                clsMap.put(new Area("1002", "北京"), schools2);
                Set<Map.Entry<Area, List<School>>> entrySet = clsMap.entrySet();
                for (Map.Entry<Area, List<School>> cls : entrySet) {
                    List<School> s = cls.getValue();
                    System.out.println(cls.getKey().id+"\t" + cls.getKey().name + ":" + s);
                }
            }
        }
        //
        class Area implements Comparable<Area> {
            //名字
            String name;
            //编号
            String id;
            public Area(String id, String name) {
                this.id = id;
                this.name = name;
            }   
            @Override
            public int compareTo(Area o) {
                //先比较班级的名称,如果名称相同,再比较id(也可以先比较id再比较name)
                int r = this.name.compareTo(o.name);
                return r == 0 ? this.id.compareTo(o.id) : r;
            }
            @Override
            public String toString() {
                return this.name + "\t";
            }
        }
        class School {
            private String id;
            private String name;
            public School(String id, String name) {
                this.id = id;
                this.name = name;
            }
            @Override
            public String toString() {
                return "School[id=" + id + ", name=" + name + "]";
            }
        }
    
    运行结果

    补充

    List、Set、Map是否继承自Collection接口?

    List、Set 是,Map 不是。Map是键值对映射容器,与List和Set有明显的区别,而Set存储的零散的元素且不允许有重复元素(数学中的集合也是如此),List是线性结构的容器,适用于按数值索引访问元素的情形。

    阐述ArrayList、Vector、LinkedList的存储性能和特性。

    ArrayList 和Vector都是使用数组方式存储数据,此数组元素数大于实际存储的数据以便增加和插入元素,它们都允许直接按序号索引元素,但是插入元素要涉及数组元素移动等内存操作,所以索引数据快而插入数据慢,Vector中的方法由于添加了synchronized修饰,因此Vector是线程安全的容器,但性能上较ArrayList差,因此已经是Java中的遗留容器。LinkedList使用双向链表实现存储(将内存中零散的内存单元通过附加的引用关联起来,形成一个可以按序号索引的线性结构,这种链式存储方式与数组的连续存储方式相比,内存的利用率更高),按序号索引数据需要进行前向或后向遍历,但是插入数据时只需要记录本项的前后项即可,所以插入速度较快。Vector属于遗留容器(Java早期的版本中提供的容器,除此之外,Hashtable、Dictionary、BitSet、Stack、Properties都是遗留容器),已经不推荐使用,但是由于ArrayList和LinkedListed都是非线程安全的,如果遇到多个线程操作同一个容器的场景,则可以通过工具类Collections中的synchronizedList方法将其转换成线程安全的容器后再使用

    Collection和Collections的区别?

    Collection是一个接口,它是Set、List等容器的父接口;Collections是个一个工具类,提供了一系列的静态方法来辅助容器操作,这些方法包括对容器的搜索、排序、线程安全化等等

    List、Map、Set三个接口存取元素时,各有什么特点?

    List以特定索引来存取元素,可以有重复元素。Set不能存放重复元素(用对象的equals()方法来区分元素是否重复)。Map保存键值对(key-value pair)映射,映射关系可以是一对一或多对一。

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