【第18天】Java集合（五）---Map接口概述及Map接口实现的HashMap类、SortedMap接口实现的TreeMap类

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• 1 Map的通性

  • 1.1 基本用法与特点

  • 1.2 遍历

• 2 HashMap集合的特性

• 3 TreeMap集合的特性

1 Map的通性

       一种键值对类型的集合，每次向集合添加一对元素，添加“主键Key=值Value”。其中只能在新建时传入且唯一，传入后不得修改；值不唯一，可直接修改。

1.1 基本用法与特点

• 创建Map对象

   HashMap<主键类型,值类型> map = new HashMap<>();
   TreeMap<主键类型,值类型> map = new TreeMap<>();
  

• 添加元素

   map.put(主键,值);
   map1.putAll(map2);
  

• 得到集合的大小

   map.size();
  

• 根据主键得到值对象

   map.get(主键); -> 值
  

• 判断集合里是否出现指定的主键对象

   map.containsKey(主键);
  

• 判断集合里是否出现指定的值对象

   map.containsValue(值);
  

• 根据主键删除元素

   map.remove(主键);
  

• 若想快速判断Map中某个键/值是否存在，要善用contains()方法。根据类中定义好的equals()方法，查看是否存在，可以直接返回boolean值。同样使用remove(主键)时，也可以通过equals()方法定制删除主键的规则。

1.2 遍历

姓名	得分

• 通过Map集合得到所有的主键对象（主键对象是唯一且无序的，故使用Set来接收即可）能获取到的是：

姓名

	Set<主键> set = map.keySet();

得到主键的同时，主键是唯一的，可以根据主键得到值对象：map.get(主键)，只能根据主键得到对应的值对象而不能改。

• 通过Map集合得到所有的值对象 （主键对象是不唯一且无序的，故只能使用Collection来接收），能获取到的是：

得分

	Collection<值> coll = map.values();

无法根据值得到对应的主键，因为值是不唯一的，只能将值取出。

• 通过Map集合得到所有记录的主键和值且可以对值进行修改

    Set<Map.Entry<主键,值>> set = map.entrySet();
    对set遍历可以获取到每一条记录的主键和值
    通过记录得到主键对象：记录.getKey()
    通过记录得到值对象：记录.getValue()
    通过记录修改值对象：记录.setValue(XXX)
  

能获取到的是一条一条的：

姓名	得分

//将Eric的成绩 + 20分
import java.util.*;
public class Test{
	public static void main(String[] args){
		HashMap<String,Integer> map = new HashMap<>();
		//添加元素：
		map.put("Allen",455);
		map.put("Eric",122);
		map.put("Cindy",600);
		
		//通过Map集合得到一条记录 -> [主键，值]
		Set<Map.Entry<String,Integer>> set = map.entrySet();
		
		//通过对集合每一条记录遍历，得到x -> 即集合里面的每一条记录
		for(Map.Entry<String,Integer> x : set){
			
			//通过记录得到主键对象
			String name = x.getKey();
			//通过记录得到值对象
			Integer score = x.getValue();
			
			if(name.equals("Eric")){
				x.setValue(score + 20);
			}
		}
		System.out.println(set);//--->[Cindy=122, Allen=455, Eric=620]
		System.out.println(map);//--->[Cindy=122, Allen=455, Eric=620]
	}
}

• 因Map是一个键值对，当单独取值key或value时，不要对其进行修改，只作为一个遍历查找的简便方法。对单独取值得到的集合进行add()操作会报UnsupportOperationException。但可以对Set类型的主键集合中元素进行删除，进而Map中整个元素被删除，因为其具有唯一性。

• 主键不能直接修改，若修改需要先remove(主键)之前的，再put(主键,值)进新的键值对。

• 值可以修改，使用setValue() 或 直接使用put(旧主键,新值)进行覆盖。

• 在使用迭代器或foreach进行遍历时注意CME异常，要使用迭代器的remove方法，增加新元素时需要使用新集合接收，在循环外将新集合加入旧集合。

2 HashMap集合的特性

• Map接口的实现类，方法与Map的通用方法相同，但底层需遵循之前学过的hashCode()、==、equals()的比较机制。
• HashMap的特性与HashSet的其他特性也类似，比如在对集合中元素修改时，不能对已传入的元素的与哈希特征值生成有关的属性进行直接修改。

import java.util.*;
public class Test{
	public static void main(String[] args){

		HashMap<Student,Integer> map = new HashMap<>();

		Student s1 = new Student("张三", 18);
		Student s2 = new Student("李四", 22);
		Student s3 = new Student("王五", 26);
		Student s4 = new Student("zz", 25);

		map.put(s1,77);
		map.put(s2,88);
		System.out.println(map.containsKey(s4));//--->true
		//因Student对象的hashCode()和equals()都一样
		//张三、李四被视为相等对象，新加入的李四对象不会加入集合，但年龄所对应的Integer类hashCode()值有不同，故可以加入集合
		//同理可以考虑主键名不变，修改value值可以put(旧主键名, 新值)直接覆盖
		//传入的主键相同，但主键是唯一的，所以不再添加新的，但value值不同，故可以添加
		System.out.println(map);//--->{张三=88} 
		map.remove(s3);
		System.out.println(map);//--->{}
	}
}

class Student{
	String name;
	int age;

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

	@Override
	public String toString(){
		return name;
	}

	@Override
	public boolean equals(Object obj){
		return true;//任何两个对象都视为相等对象
	}

	@Override
	public int hashCode(){
		return 1;//任何对象的哈希码值都是1
	}
}

• HashMap和Hashtable之间的区别（Hasntable为最早的Map集合形式）

  • 同步特性
    Hashtable同一时时间允许一个线程进行访问，效率较低，但是不会出现并发错误
    HashMap同一时间允许多个线程进行访问，效率较高，但是可能会出现并发错误

    JDK5.0开始集合的工具类(Collections)里面提供一个方法(synchroniedMap()) 可以将线程不安全的HashMap变成线程安全的集合对象，所以Hashtable被淘汰。但添加了synchronizedMap()之后的HashMap与HashTable无异，都是在分组前上锁来控制传入的数据，这时只能逐个进入分组；
    JDK5.0后不如使用util包下concurrent子包中的ConcurrentHashMap集合，对每个小组加锁，允许进入多个数据，效率更高。

  • 对null容忍度不同
    HashMap无论是主键还是值对象，都可以存放null。由于主键是唯一，所以主键只能存放一个null，Hashtable无论是主键还是值对象，都不能存放null，否则都会空指针异常。

  • 底层分组不同
    HashMap默认分16个小组，程序员可以按照自己的意愿随意的进行指定分组组数，但是最终一定是2的n次方数，比如定义为17组，最后系统会自动开辟32组。
    Hashtable默认分11个小组，程序员可以按照自己的意愿随意指定分组组数。

  • 出现的版本不同
    Hashtable适用于JDK1.0及以后，
    HashMap适用于JDK1.2及以后。

3 TreeMap集合的特性

• SortedMap接口的实现类，方法与Map的通用方法相同，但底层需遵循之前学过的compareTo()/compare的比较机制。
• TreeMap的特性与TreeSet的其他特性也类似，比如在对集合中元素修改时，不能对已传入的元素的与compareTo()/compare有关的属性进行直接修改。

import java.util.*;
public class Test{
	public static void main(String[] args){

		TreeMap<Student,Integer> map = new TreeMap<>();

		Student s1 = new Student("张三",18);

		map.put(s1,77);

		//compareTo()一直向右比较，因返回值无法返回0而不会停止比较，所以remove()方法无法匹配并返回值
		map.remove(s1);
		System.out.println(map);//--->{张三=77}

		//compareTo()一直向右比较，因返回值无法返回0而不会停止比较，所以containsKey()方法无法匹配并返回值
		System.out.println(map.containsKey(s1));//--->false

		//compareTo()一直向右比较，因返回值无法返回0而不会停止比较，所以get()方法无法匹配并返回值
		System.out.println(map.get(s1));//--->null

		System.out.println(map.size());//--->1
		map.put(s1,77);
		
		//因compareTo()返回值为1可以无限向右子树添加相同的元素
		System.out.println(map.size());//--->2

	}
}

class Student implements Comparable<Student>{
	String name;
	int age;

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

	@Override
	public String toString(){
		return name;
	}

	@Override
	public int compareTo(Student stu){
		return 1;
	}
}