Java Map集合与Collection类的使用详解

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Java Map集合与Collection类的使用详解

芝麻干   2022-11-26 我要评论

Map接口

Map接口的特点

1. 用于存储任意键值对（key - value）

2. 键：无序、无下标、不允许重复（唯一）

3. 值：无序、无下标、允许重复

Map集合中的方法：

1. V put(K key, V value) 将对象存到集合中，关联键值

2. Object get(Object key) 根据键获得对应的值

3. Set<K> 返回所有的Key

4. Collection<V> values() 返回包含所有值的Collection集合

5. Set<Map.Entry<K, V>> 键值匹配的Set集合

Map接口的使用：

package com.collections.map;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
/**
 * Map父接口的使用
 * 特点：（1）存储键值对（2）键不能重复，值可以重复（3）无序
 */
public class Demo01 {
    public static void main(String[] args) {
//        创建Map集合
//        添加 键不可重复
        Map<String,String> map = new HashMap<>();
        map.put("CN","中国");
        map.put("USA","美国");
        map.put("UN","英国");
        map.put("CN","zhongguo");
        map.put("ZH","中国");
        System.out.println("元素个数："+map.size());
        System.out.println(map.toString());
//        删除 用键删除
        map.remove("CN");
        System.out.println("删除后："+map.size());
//        3.遍历
//        3.1使用keySet
//        把map的键key转成Set集合，再用Set集合的遍历方法遍历出来
        System.out.println("--------3.1使用keySet-------");
//        Set<String> strings = map.keySet();
        for (String key:map.keySet()) {
            System.out.println(key+":"+map.get(key));//map.get(key) 取出map集合中对应key的值
        }
//        3.2使用entrySet
//        把map的键和值放进Entry映射对中并放进Set集合，再用Set集合的遍历方法遍历出来
        System.out.println("----------3.2使用entrySet---------");
//        Set<Map.Entry<String, String>> entries = map.entrySet();
        for (Map.Entry<String, String> entry:map.entrySet()) {
            System.out.println(entry.getKey()+":"+entry.getValue());
        }
//        4.判断
        System.out.println(map.containsKey("CN"));
        System.out.println(map.containsValue("中国"));
    }
}

遍历可以用keySet和entrySet。

运行结果：

HashMap

存储结构：哈希表（数组+链表+红黑树）

使用key可使hashcode和equals作为重复

HashMap的使用：

package com.collections.map;
import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
/**
 * HashMap集合的使用
 * 存储结构：哈希表（数组+链表+红黑树）
 */
public class Demo02 {
    public static void main(String[] args) {
//        创建集合
//        刚创建HashMap时，table=null,size=0 目的：节省空间
//        添加第一个元素的时候，table=16, size=16*0.75=12
//        当元素个数超过阈值12时，会进行扩容，每次扩容时原来的两倍
        HashMap<Student,String> students = new HashMap<>();
//        添加元素
        Student s1 = new Student("孙悟空",100);
        Student s2 = new Student("猪八戒",101);
        Student s3 = new Student("沙和尚",102);
        students.put(s1,"北京");
        students.put(s2,"上海");
        students.put(s3,"杭州");
//        键不可重复，键重复了值会被替换掉,不存在新增操作
//        students.put(s3,"西安");
        students.put(new Student("沙和尚",102),"南京");
        System.out.println("元素个数"+students.size());
        System.out.println(students.toString());
//        遍历
//        1.KeySet
        System.out.println("--------------KeySet----------------");
        Set<Student> students1 = students.keySet();
        for (Student key: students1) {
            System.out.println(key+":"+students.get(key));
        }
//        2.entrySet
        System.out.println("------------entrySet------------------------");
        Set<Map.Entry<Student, String>> entries = students.entrySet();
        Iterator<Map.Entry<Student, String>> iterator = entries.iterator();
       while (iterator.hasNext()){
           Map.Entry<Student, String> key = iterator.next();
           System.out.println(key);
       }
    }
}

Student类：

package com.collections.map;
import java.util.Objects;
public class Student {
    private String name;
    private  int stuNo;
    public Student() {
    }
    public Student(String name, int stuNo) {
        this.name = name;
        this.stuNo = stuNo;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public int getStuNo() {
        return stuNo;
    }
    public void setStuNo(int stuNo) {
        this.stuNo = stuNo;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", stuNo=" + stuNo +
                '}';
    }
    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Student student = (Student) o;
        return stuNo == student.stuNo &&
                Objects.equals(name, student.name);
    }
    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(name, stuNo);
    }
}

运行结果：

使用方法 增、删、遍历、判断与上述一致

HashMap原码分析总结：

  • HashMap刚创建时，table是null，节省空间，当添加第一个元素时，table容量调整为16
  • 当元素个数大于阈值（16*0.75 = 12）时，会进行扩容，扩容后的大小为原来的两倍，目的是减少调整元素的个数
  • jdk1.8 当每个链表长度 >8 ，并且数组元素个数 ≥64时，会调整成红黑树，目的是提高效率
  • jdk1.8 当链表长度 <6 时 调整成链表
  • jdk1.8 以前，链表时头插入，之后为尾插入

Hashtable和Properties：

Hashtable线程安全，运行效率慢；不允许null作为key或是value。

Properties是hashtable的子类，要求key和value都是string，通常用于配置文件的读取。

TreeMap：

使用方式参考TreeSet：必须实现Comparable接口或者使用Compator比较器。

package com.collections.map;
import java.util.Comparator;
import java.util.TreeSet;
/**
 * TreeSet的使用
 */
public class Demo03 {
    public static void main(String[] args) {
        TreeSet<Student> treeSet =  new TreeSet<>(new Comparator<Student>() {
            @Override
            public int compare(Student o1, Student o2) {
                int n1 = o1.getStuNo()-o2.getStuNo();
                int n2 = o1.getName().compareTo(o2.getName());
                return n1==0?n2:n1;
            }
        });
        Student s1 = new Student("孙悟空",100);
        Student s2 = new Student("猪八戒",101);
        Student s3 = new Student("沙和尚",102);
        treeSet.add(s1);
        treeSet.add(s2);
        treeSet.add(s3);
        System.out.println(treeSet.toString());
    }
}

Student类：

package com.collections.map;
import java.util.Objects;
public class Student {
    private String name;
    private  int stuNo;
    public Student() {
    }
    public Student(String name, int stuNo) {
        this.name = name;
        this.stuNo = stuNo;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public int getStuNo() {
        return stuNo;
    }
    public void setStuNo(int stuNo) {
        this.stuNo = stuNo;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", stuNo=" + stuNo +
                '}';
    }
    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Student student = (Student) o;
        return stuNo == student.stuNo &&
                Objects.equals(name, student.name);
    }
    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(name, stuNo);
    }
}

运行结果：

使用方法和上面一致。

Collection工具类：

概念：集合工具类，定义了除了存取以外的集合常用方法

直接二分查找int i = Collections.binarySearch(list, x);成功返回索引、copy复制、reverse反转、shuffle打乱

其他方法 ： 数组转成集合、集合转成数组

package com.collections;
import java.lang.reflect.Array;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
/**
 * Collections类的使用
 */
public class Demo02 {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        list.add(10);
        list.add(5);
        list.add(20);
        list.add(60);
        list.add(1);
//        sort 排序
        System.out.println("排序之前"+list.toString());
        Collections.sort(list);
        System.out.println("排序之后"+list.toString());
//        copy复制
        ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i <list.size() ; i++) {
            arrayList.add(0);
        }
        Collections.copy(arrayList,list);
        System.out.println(arrayList.toString());
//        reverse反转
        Collections.reverse(arrayList);
        System.out.println(arrayList.toString());
//        shuffle 打乱
        Collections.shuffle(arrayList);
        System.out.println(arrayList.toString());
//        补充：集合转成数组
        Integer[] integer = list.toArray(new Integer[0]);
        System.out.println(integer.length);
        System.out.println(Arrays.toString(integer));
//        数组转成集合
//        创建出来的集合是一个受限集合，无法添加和删除元素
        String [] s = {"张三","李四","王五","赵六",};
        List<String> strings = Arrays.asList(s);
        System.out.println(strings);
//        还要注意int类型的数组转出的集合最好是Integer类型，否则就是int[]数组类型了
        Integer[] i = {100,200,300,400};
        List<Integer> ints = Arrays.asList(i);
        System.out.println(ints);
    }
}

运行结果：

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