集合(三)

一、Map集合

1. 概述

Java提供了专门的集合类，用来存放一一对应映射关系的对象，即java.util.Map接口

public interface Map<K,V>V
有两个泛型：K、V；
K - 键的类型；V - 映射值的类型
将键映射到值的对象；地图不能包含重复的键；每个键可以映射到最多一个值

Map集合是双列集合，前面提到的Collection集合是单列集合
- Collection中的集合元素是孤立存在的（理解为单身），向集合中存储元素是按单个元素存储
- 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
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

2. Map常用子类

查看Map接口描述，可知Map有多个子类，常用的有HashMap集合和LinkedHashMap集合

HashMap<K,V>特点：
- 存储数据采用的哈希表结构，查询的速度特别的快
  - JDK1.8之前:数组+单向链表
  - JDK1.8之后:数组+单向链表|红黑树(链表的长度超过8):提高查询的速度
- hashMap集合是一个无序的集合,存储元素和取出元素的顺序有可能不一致
- 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>特点;
- LinkedHashMap<k,v>集合 extends HashMap<k,v>集合
- 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

注：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。

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
- 返回值V：
  存储键值对的时候，key不重复，返回值V是null
  存储键值对的时候，key重复，会用新的value替换map中重复的value
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
- 返回值V：
  key存在，V返回被删除的值
  key不存在，V返回null
public V get(Object key) 根据指定的键，在Map集合中获取对应的值。
- 返回值:
  key存在,返回对应的value值
  key不存在,返回null
boolean containsKey(Object key) 判断集合中是否包含指定的键
- boolean containsKey(Object key) 判断集合中是否包含指定的键
  - 包含返回true,不包含返回false
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 Demo01Map {
    public static void main(String[] args) {
        show04();
    }

    private static void show04() {
        //创建Map集合对象，多态
        Map<String,Integer> map = new HashMap<>();
        map.put("赵丽颖",168);
        map.put("杨颖",165);
        map.put("林志玲",178);
        
         System.out.println(map);//{林志玲=178, 赵丽颖=168, 杨颖=165}

        Integer v1 = map.get("杨颖");
        System.out.println("v1:"+v1);//v1:165

        Integer v2 = map.get("迪丽热巴");
        System.out.println("v2:"+v2);//v2:null

        boolean b1 = map.containsKey("赵丽颖");
        System.out.println("b1:"+b1);//b1:true

        boolean b2 = map.containsKey("赵颖");
        System.out.println("b2:"+b2);//b2:false
    }



    private static void show02() {
        //创建Map集合对象
        Map<String,Integer> map = new HashMap<>();
        map.put("赵丽颖",168);
        map.put("杨颖",165);
        map.put("林志玲",178);

        Integer v1 = map.remove("林志玲");
        System.out.println("v1:"+v1);//v1:178

        System.out.println(map);//{赵丽颖=168, 杨颖=165}

        //int v2 = map.remove("林志颖");//自动拆箱  NullPointerException
        Integer v2 = map.remove("林志颖");	//少用基本类型
        System.out.println("v2:"+v2);//v2:null

        System.out.println(map);//{赵丽颖=168, 杨颖=165}
    }

}

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。

4. Map集合遍历——键找值方式

Map集合的第一种遍历方式：通过键找值的方式（即通过元素中的键，获取键所对应的值）

Map集合中的方法：

Set<K> keySet() 返回此映射中包含的键的 Set 视图

实现步骤:

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。方法是keyset()
遍历set集合，获取Map集合中的每一个key
根据键，获取键所对应的值。通过Map集合中的方法get(key),通过key找到value

代码演示：

public class Demo02KeySet {
    public static void main(String[] args) {
        //创建Map集合对象
        Map<String,Integer> map = new HashMap<>();
        map.put("赵丽颖",168);
        map.put("杨颖",165);
        map.put("林志玲",178);

        //1.使用Map集合中的方法keySet(),把Map集合所有的key取出来,存储到一个Set集合中
        Set<String> set = map.keySet();

        //2.遍历set集合,获取Map集合中的每一个key
        //使用迭代器遍历Set集合
        Iterator<String> it = set.iterator();
        while (it.hasNext()){
            String key = it.next();
            //3.通过Map集合中的方法get(key),通过key找到value
            Integer value = map.get(key);
            System.out.println(key+"="+value);
        }
        System.out.println("-------------------");
        //使用增强for遍历Set集合
        for(String key : set){
            //3.通过Map集合中的方法get(key),通过key找到value
            Integer value = map.get(key);
            System.out.println(key+"="+value);
        }
        System.out.println("-------------------");
        //使用增强for遍历Set集合
        for(String key : map.keySet()){
            //3.通过Map集合中的方法get(key),通过key找到value
            Integer value = map.get(key);
            System.out.println(key+"="+value);
        }
    }
}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("胡歌", "霍建华");
        map.put("郭德纲", "于谦");
        map.put("薛之谦", "大张伟");

        //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);
        }  
    }
}

5. Entry键值对对象

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。

Entry表示了一对键和值，Java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。

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)。

6. Map集合遍历——键值对方式

Map集合遍历的第二种方式：使用Entry对象遍历

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

Map集合中的方法：

Set<Map.Entry<K,V>> entrySet()，返回此映射中包含的映射关系的 Set 视图

实现步骤：

使用Map集合中的方法entrySet(),把Map集合中多个Entry对象取出来,存储到一个Set集合中
遍历Set集合,获取每一个Entry对象
遍历Set集合,获取每一个Entry对象

public class Demo03EntrySet {
    public static void main(String[] args) {
        //创建Map集合对象
        Map<String,Integer> map = new HashMap<>();
        map.put("赵丽颖",168);
        map.put("杨颖",165);
        map.put("林志玲",178);

        //1.使用Map集合中的方法entrySet(),把Map集合中多个Entry对象取出来,存储到一个Set集合中
        Set<Map.Entry<String, Integer>> set = map.entrySet();

        //2.遍历Set集合,获取每一个Entry对象
        //使用迭代器遍历Set集合
        Iterator<Map.Entry<String, Integer>> it = set.iterator();
        while(it.hasNext()){
            Map.Entry<String, Integer> entry = it.next();
            //3.使用Entry对象中的方法getKey()和getValue()获取键与值
            String key = entry.getKey();
            Integer value = entry.getValue();
            System.out.println(key+"="+value);
        }
        System.out.println("-----------------------");
        for(Map.Entry<String,Integer> entry:set){
            //3.使用Entry对象中的方法getKey()和getValue()获取键与值
            String key = entry.getKey();
            Integer value = entry.getValue();
            System.out.println(key+"="+value);
        }
    }
}

注：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。

7. HashMap存储自定义类型键值

Map集合保证key是唯一的:
作为key的元素,必须重写hashCode方法和equals方法，以保证key唯一

import java.util.Objects;

public class Person {
    private String name;
    private  int age;
	//篇幅所限，省略两个构造方法，set和get方法和重写toString方法
    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Person person = (Person) o;
        return age == person.age &&
                Objects.equals(name, person.name);
    }

    @Override
    public int hashCode() {

        return Objects.hash(name, age);
    }

}

public class Demo01HashMapSavePerson {
    public static void main(String[] args) {
        show02();
    }
    /*
        HashMap存储自定义类型键值
        key:Person类型
            Person类就必须重写hashCode方法和equals方法,以保证key唯一
        value:String类型
            可以重复
     */
    private static void show02() {
        //创建HashMap集合
        HashMap<Person,String> map = new HashMap<>();
        //往集合中添加元素
        map.put(new Person("女王",18),"英国");
        map.put(new Person("秦始皇",18),"秦国");
        map.put(new Person("普京",30),"俄罗斯");
        map.put(new Person("女王",18),"毛里求斯");
        //使用entrySet和增强for遍历Map集合
        Set<Map.Entry<Person, String>> set = map.entrySet();
        for (Map.Entry<Person, String> entry : set) {
            Person key = entry.getKey();
            String value = entry.getValue();
            System.out.println(key+"-->"+value);
        }
    }
    /*
        HashMap存储自定义类型键值
        key:String类型
            String类重写hashCode方法和equals方法,可以保证key唯一
        value:Person类型
            value可以重复(同名同年龄的人视为同一个)
     */
    private static void show01() {
        //创建HashMap集合
        HashMap<String,Person> map = new HashMap<>();
        //往集合中添加元素
        map.put("北京",new Person("张三",18));
        map.put("上海",new Person("李四",19));
        map.put("广州",new Person("王五",20));
        map.put("北京",new Person("赵六",18));
        //使用keySet加增强for遍历Map集合
        Set<String> set = map.keySet();
        for (String key : set) {
            Person value = map.get(key);
            System.out.println(key+"-->"+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，必须重写对象的hashCode和equals方法
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。

8. LinkedHashMap集合

HashMap能保证成对元素唯一并且查询速度很快，可成对元素存放进去是没有顺序的，若要保证有序且速度快可以用LinkedHashMap

在HashMap下面有一个子类LinkedHashMap，底层原理：哈希表+链表(记录元素的顺序)

public class LinkedHashMapDemo {
    public static void main(String[] args) {
        LinkedHashMap<String, String> map = new LinkedHashMap<String, String>();
        map.put("邓超", "孙俪");
        map.put("李晨", "范冰冰");
        map.put("刘德华", "朱丽倩");
        Set<Entry<String, String>> entrySet = map.entrySet();
        for (Entry<String, String> entry : entrySet) {
            System.out.println(entry.getKey() + "  " + entry.getValue());
        }
    }
}

结果:

邓超  孙俪
李晨  范冰冰
刘德华  朱丽倩

2.1 JDK9对集合添加的优化

JDK9的新特性:

List接口,Set接口,Map接口：
- 里边增加了一个静态的方法of,可以给集合一次性添加多个元素
- static List of(E... elements)
- 使用前提:
  - 当集合中存储的元素的个数已经确定了,不在改变时使用
注意:
- of方法只适用于List接口,Set接口,Map接口,不适用于接接口的实现类
- of方法的返回值是一个不能改变的集合,集合不能再使用add,put方法添加元素,会抛出异常
- Set接口和Map接口在调用of方法的时候,不能有重复的元素,否则会抛出异常

public class Demo01JDK9 {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = List.of("a", "b", "a", "c", "d");
        System.out.println(list);//[a, b, a, c, d]
        //list.add("w");//UnsupportedOperationException:不支持操作异常

        //Set<String> set = Set.of("a", "b", "a", "c", "d");//IllegalArgumentException:非法参数异常,有重复的元素
        Set<String> set = Set.of("a", "b", "c", "d");
        System.out.println(set);
        //set.add("w");//UnsupportedOperationException:不支持操作异常

        //Map<String, Integer> map = Map.of("张三", 18, "李四", 19, "王五", 20,"张三",19);////IllegalArgumentException:非法参数异常,有重复的元素
        Map<String, Integer> map = Map.of("张三", 18, "李四", 19, "王五", 20);
        System.out.println(map);//{王五=20, 李四=19, 张三=18}
        //map.put("赵四",30);//UnsupportedOperationException:不支持操作异常
    }
}

需要注意以下两点：

1： 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；

2：返回的集合是不可变的；

二、Debug追踪

使用IDEA的断点调试功能，查看程序的运行过程

Debug调试程序：

可以让代码逐行执行，查看代码执行的过程,调试程序中出现的bug

使用方式：

在行号的右边，鼠标左键单击添加断点(每个方法的第一行,哪里有bug添加到哪里)
右键，选择Debug执行程序，程序就会停留在添加的第一个断点处

执行程序：
f8：逐行执行程序
f7：进入到方法中
shift+f8：跳出方法
f9：跳到下一个断点,如果没有下一个断点,那么就结束程序
ctrl+f2：退出debug模式,停止程序
Console：切换到控制台

posted @ 2020-06-09 23:08 弥漫s 阅读(167) 评论(0) 收藏举报

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