Java基础进阶笔记 - Day04 - 第一章 Map集合

Java基础进阶笔记 - Day04 - 第一章 Map集合

Java基础进阶笔记 - Day04 - 第一章 Map集合

系统：Win10
JDK：1.8.0_121
IDE：IntelliJ IDEA 2017.3.7

1.1 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
在这里插入图片描述

Collection中的集合，元素是孤立存在的，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。每个元素由键与值两部分组成，通过键找到所对应的值
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

1.2 Map常用子类

通过查看Map接口描述，看到Map有多个子类，我们常用的有HashMap集合、LinkedHashMap集合

HashMap：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：HashMap下有个子类LinkedHashMap，存储数据采用的哈希表+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键的唯一、不重复，需要重写键的hashCode()方法、equals()方法

小知识：Map接口中的集合都有两个泛型变量，在使用时，要为两个泛型变量赋予数据类型。两个泛型变量的数据类型可以相同，也可以不同

1.3 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，返回被删除的值
public V get(Object key)：根据指定的键，在Map集合中获取对应的值
public boolean containsKey(Object key) ：如果此映射包含该指定键的映射关系，则返回true
public Set 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 MapDemo01 {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        // 创建Map对象
        Map<String, String> map = new HashMap<>();

        // public V put(K key, V value)：把指定的键与指定的值添加到Map集合中
        map.put("14122471","张三");
        map.put("14122472","李四");
        map.put("14122473","王二");
        map.put("14122474","麻子");
        System.out.println(map);
        System.out.println("============================================================");

        // 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，返回被删除的值
        String removeKey = map.remove("14122473");
        System.out.println("removeKey-14122473:" + removeKey);
        System.out.println(map);
        System.out.println("============================================================");

        // public V get(Object key)：根据指定的键，在Map集合中获取对应的值
        String getKey = map.get("14122472");
        System.out.println("getKey-14122472:" + getKey);
        System.out.println("============================================================");

        // public boolean containsKey(Object key) ：如果此映射包含该指定键的映射关系，则返回true
        boolean containsKey = map.containsKey("14122471");
        System.out.println("containsKey-14122471:" + containsKey);
    }
}

运行结果：
在这里插入图片描述

小知识：使用put方法时，若指定的键(key)在集合中没有，则表示没有这个键对应的值，返回null，并把指定的键添加到集合中
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为指定的新值

1.4 Map集合遍历键找值方法

键找值方法：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，用一个Set集合存储所有的键，使用方法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，使用方法get(K key)

代码演示：

public class MapDemo02 {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        // 创建Map对象
        Map<String, String> map = new HashMap<>();

        // public V put(K key, V value)：把指定的键与指定的值添加到Map集合中
        map.put("14122471","张三");
        map.put("14122472","李四");
        map.put("14122473","王二");
        map.put("14122474","麻子");

        // 获取所有的键放到Set集合中
        Set<String> keys = map.keySet();
        for (String key : keys) {
    
    
            // 获取对应值
            String value = map.get(key);
            System.out.println(key + "=" + value);
        }
    }
}

运行结果：
在这里插入图片描述
遍历图解：

1.5 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表示一对键和值，那么也同样提供了获取对应键和对应值的方法：

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）

1.6 Map集合遍历键值对方式

遍历键值对方式：即通过集合中每个键值对（Entry）对象，获取键值对（Entry）对象中的键和值
分析步骤：

获取Map集合中，所有的键值对（Entry）对象，以Set集合形式返回，使用方法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，使用方法getKey()，getValue()

代码演示：

public class MapDemo03 {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        // 创建Map对象
        Map<String, String> map = new HashMap<>();

        // public V put(K key, V value)：把指定的键与指定的值添加到Map集合中
        map.put("14122471", "张三");
        map.put("14122472", "李四");
        map.put("14122473", "王二");
        map.put("14122474", "麻子");

        // 获取所有的键值对对象放到Set集合中
        Set<Map.Entry<String, String>> entries = map.entrySet();
        // 使用迭代器遍历键值对集合
        Iterator<Map.Entry<String, String>> it = entries.iterator();
        while (it.hasNext()) {
    
    
            Map.Entry<String, String> entry = it.next();
            String key = entry.getKey();
            String value = entry.getValue();
            System.out.println(key + "=" + value);
        }
    }
}

运行结果：
在这里插入图片描述
遍历图解：

小知识：Map集合不能直接使用迭代器或者forearch进行遍历，但是转成Set之后就可以了

1.7 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。那么既然有对应的关系，则将学生对象和家庭住址存储都map集合中。学生作为键，家庭住址作为值

注意：学生姓名、年龄都相同则视为是同一名学生

编写学生类：

public class Student {
    
    
    private String name;
    private Integer age;

    public Student() {
    
    
    }

    public Student(String name, Integer age) {
    
    
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
    
    
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
    
    
        this.name = name;
    }

    public Integer getAge() {
    
    
        return age;
    }

    public void setAge(Integer 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 Objects.equals(name, student.name) &&
                Objects.equals(age, student.age);
    }

    @Override
    public int hashCode() {
    
    

        return Objects.hash(name, age);
    }

    @Override
    public String toString() {
    
    
        return "Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}

编写测试类：

public class MapDemo04 {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        // 1.创建HashMap集合对象
        Map<Student, String> map = new HashMap<>();
        // 2.添加元素
        map.put(new Student("张三", 18), "北京");
        map.put(new Student("李四", 19), "上海");
        map.put(new Student("王二", 20), "广州");
        map.put(new Student("麻子", 18), "深圳");

        // 3.取出元素，遍历键
        Set<Student> keys = map.keySet();
        for (Student key : keys) {
    
    
            String value = map.get(key);
            System.out.println(key + "=" + value);
        }
    }
}

运行结果：
在这里插入图片描述

当给HashMap中存放自定义对象时，如果自定义对象作为key存储，这时要保证对象唯一，必须重写对象的hashCode和equals方法（回顾HashSet存放自定义元素）
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.LinkedHashCode集合来存放

1.8 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？
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) {
    
    
        // 创建Map对象
        LinkedHashMap<String, String> map = new LinkedHashMap<>();

        // public V put(K key, V value)：把指定的键与指定的值添加到Map集合中
        map.put("14122471","张三");
        map.put("14122472","李四");
        map.put("14122473","王二");
        map.put("14122474","麻子");
        map.put("14122471","赵五");

        // 遍历键，获取value
        Set<String> keys = map.keySet();
        for (String key : keys) {
    
    
            String value = map.get(key);
            System.out.println(key + "=" + value);
        }
    }
}

运行结果：
在这里插入图片描述

注意：这里的存取顺序是指key存取的顺序

1.9 Map集合练习

需求：
计算一个字符串中每个字符出现的次数
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，存储次数为1；如果有，获取对应的值进行++，再存储
打印最终结果

代码实现：

public class MapTest {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        // 1.获取一个字符串对象
        System.out.println("请输入一个字符串：");
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        String str = sc.next();
        // 2.创建一个Map集合，键代表字符，值代表次数
        Map<Character, Integer> map = new HashMap<>();
        // 3.遍历字符串得到每个字符
        char[] chars = str.toCharArray();
        for (int i = 0; i < chars.length; i++) {
    
    
            char key = chars[i];
            // 4.判断Map中是否有该键
            if (map.containsKey(key)) {
    
    
                // 如果有，获取对应的值进行++，再存储
                Integer value = map.get(key);
                value++;
                map.put(key, value);
            } else {
    
    
                // 5.如果没有，存储次数为1
                map.put(key, 1);
            }
        }
        // 6.打印最终结果
        Set<Map.Entry<Character, Integer>> entries = map.entrySet();
        for (Map.Entry<Character, Integer> entry : entries) {
    
    
            Character key = entry.getKey();
            Integer value = entry.getValue();
            System.out.println(key + "：" + value);
        }
    }
}

运行结果：
在这里插入图片描述