HashMap与TreeMap对比Hashtable与LinkedHashMap

Map是Java中最重要的数据结构之一。在这篇文章中,我将说明如何使用不同类型的地图,例如HashMap,TreeMap,HashTable和LinkedHashMap。

1.map概述

在这里插入图片描述
Java SE中有4种常用的Map实现 - HashMap,TreeMap,Hashtable和LinkedHashMap。如果我们只使用一个句子来描述每个实现,那么它将如下:

  • HashMap实现为哈希表,键或值没有排序
  • TreeMap基于红黑树结构实现,并按密钥排序。
  • LinkedHashMap保留插入顺序
  • 与HashMap相比,Hashtable是同步的。它有一个同步开销。
    这是因为如果程序是线程安全的,应该使用HashMap。

2. HashMap

如果HashMap的键是自定义对象,则需要遵循equals()和hashCode()约定。

class Dog {
	String color;
 
	Dog(String c) {
		color = c;
	}
	public String toString(){	
		return color + " dog";
	}
}
 
public class TestHashMap {
	public static void main(String[] args) {
		HashMap<Dog, Integer> hashMap = new HashMap<Dog, Integer>();
		Dog d1 = new Dog("red");
		Dog d2 = new Dog("black");
		Dog d3 = new Dog("white");
		Dog d4 = new Dog("white");
 
		hashMap.put(d1, 10);
		hashMap.put(d2, 15);
		hashMap.put(d3, 5);
		hashMap.put(d4, 20);
 
		//print size
		System.out.println(hashMap.size());
 
		//loop HashMap
		for (Entry<Dog, Integer> entry : hashMap.entrySet()) {
			System.out.println(entry.getKey().toString() + " - " + entry.getValue());
		}
	}
}

输出:
在这里插入图片描述
请注意,我们错误地添加了两次“white dog”,但HashMap接受了它。这没有任何意义,因为现在我们对有多少white dog真的很困惑。

Dog类应定义如下:

class Dog {
	String color;
 
	Dog(String c) {
		color = c;
	}
 
	public boolean equals(Object o) {
		return ((Dog) o).color.equals(this.color);
	}
 
	public int hashCode() {
		return color.length();
	}
 
	public String toString(){	
		return color + " dog";
	}
}

现在输出是:
在这里插入图片描述
原因是HashMap不允许两个相同的元素。默认情况下,使用Object类中实现的hashCode()和equals()方法。默认的hashCode()方法为不同的对象提供不同的整数,而equals()方法仅在两个引用引用同一对象时返回true。

3. TreeMap

TreeMap按键排序。让我们首先看一下下面的例子来理解“按键排序”。

class Dog {
	String color;
 
	Dog(String c) {
		color = c;
	}
	public boolean equals(Object o) {
		return ((Dog) o).color.equals(this.color);
	}
 
	public int hashCode() {
		return color.length();
	}
	public String toString(){	
		return color + " dog";
	}
}
 
public class TestTreeMap {
	public static void main(String[] args) {
		Dog d1 = new Dog("red");
		Dog d2 = new Dog("black");
		Dog d3 = new Dog("white");
		Dog d4 = new Dog("white");
 
		TreeMap<Dog, Integer> treeMap = new TreeMap<Dog, Integer>();
		treeMap.put(d1, 10);
		treeMap.put(d2, 15);
		treeMap.put(d3, 5);
		treeMap.put(d4, 20);
 
		for (Entry<Dog, Integer> entry : treeMap.entrySet()) {
			System.out.println(entry.getKey() + " - " + entry.getValue());
		}
	}
}

输出:
在这里插入图片描述

由于TreeMaps是按键排序的,因此key的对象必须能够相互比较,这就是它必须实现Comparable接口的原因。例如,您使用String作为键,因为String实现了Comparable接口。

让我们改变狗,让它具有可比性。

class Dog implements Comparable<Dog>{
	String color;
	int size;
 
	Dog(String c, int s) {
		color = c;
		size = s;
	}
 
	public String toString(){	
		return color + " dog";
	}
 
	@Override
	public int compareTo(Dog o) {
		return  o.size - this.size;
	}
}
 
public class TestTreeMap {
	public static void main(String[] args) {
		Dog d1 = new Dog("red", 30);
		Dog d2 = new Dog("black", 20);
		Dog d3 = new Dog("white", 10);
		Dog d4 = new Dog("white", 10);
 
		TreeMap<Dog, Integer> treeMap = new TreeMap<Dog, Integer>();
		treeMap.put(d1, 10);
		treeMap.put(d2, 15);
		treeMap.put(d3, 5);
		treeMap.put(d4, 20);
 
		for (Entry<Dog, Integer> entry : treeMap.entrySet()) {
			System.out.println(entry.getKey() + " - " + entry.getValue());
		}
	}
}

输出:
在这里插入图片描述
它按键排序,即在这种情况下的狗大小。
如果“Dog d4 = new Dog(“white”, 10);” 被替换为“Dog d4 = new Dog(“white”, 40);”,输出将是
在这里插入图片描述
原因是TreeMap现在使用compareTo()方法来比较键。不同的尺寸使不同的狗!

4.Hashtable

HashMap类大致相当于Hashtable,除了它是不同步的并且允许空值。

5.LinkedHashMap

LinkedHashMap是HashMap的子类。这意味着它继承了HashMap的功能。此外,链表保留了插入顺序。

让我们使用与HashMap相同的代码用LinkedHashMap替换HashMap。

class Dog {
	String color;
 
	Dog(String c) {
		color = c;
	}
 
	public boolean equals(Object o) {
		return ((Dog) o).color.equals(this.color);
	}
 
	public int hashCode() {
		return color.length();
	}
 
	public String toString(){	
		return color + " dog";
	}
}
 
public class TestHashMap {
	public static void main(String[] args) {
 
		Dog d1 = new Dog("red");
		Dog d2 = new Dog("black");
		Dog d3 = new Dog("white");
		Dog d4 = new Dog("white");
 
		LinkedHashMap<Dog, Integer> linkedHashMap = new LinkedHashMap<Dog, Integer>();
		linkedHashMap.put(d1, 10);
		linkedHashMap.put(d2, 15);
		linkedHashMap.put(d3, 5);
		linkedHashMap.put(d4, 20);
 
		for (Entry<Dog, Integer> entry : linkedHashMap.entrySet()) {
			System.out.println(entry.getKey() + " - " + entry.getValue());
		}		
	}
}

输出是:
在这里插入图片描述
不同之处在于,如果我们使用HashMap,则输出可能如下 - 不保留插入顺序。
在这里插入图片描述

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