java Map接口子类HashMap遍历与LinkedHashMap详解
目录
- 一、概述
- 二、Map常用子类
- 三、Map接口中的常用方法
- 四、Map集合遍历键找值方式
- 五、Entry键值对对象
- 六、Map集合遍历键值对方式
- 七、HashMap存储自定义类型键值
- 八、LinkedHashMap
- 九、Map集合练习
- 十、JDK9对集合添加的优化
一、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:
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。
二、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。
三、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("青菜", "萝卜"); map.put("红花", "绿叶"); map.put("美景", "佳人"); System.out.println(map); //String remove(String key) System.out.println(map.remove("青菜")); System.out.println(map); // 查看 红花的键值是啥 System.out.println(map.get("红花")); System.out.println(map.get("青菜")); } }
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。
四、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:
- 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)
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("青菜", "萝卜"); map.put("红花", "绿叶"); map.put("美景", "佳人"); //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); } } }
五、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)。
六、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:
- 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()
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("青菜", "萝卜"); map.put("红花", "绿叶"); map.put("美景", "佳人"); // 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); } } }
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。
七、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。
八、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("青菜", "萝卜"); map.put("红花", "绿叶"); map.put("美景", "佳人"); Set<Entry<String, String>> entrySet = map.entrySet(); for (Entry<String, String> entry : entrySet) { System.out.println(entry.getKey() + " " + entry.getValue()); } } }
结果:
青菜 萝卜
红花 绿叶
美景 佳人
复制代码
九、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:
- 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
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); } }
十、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:
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;
返回的集合是不可变的;
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