【Java集合框架】3 - 10 HashMap 和 LinkedHashMap 集合

§3-10 HashMap 和 LinkedHashMap 集合

目录

• §3-10 HashMap 和 LinkedHashMap 集合
  • 3-10.1 HashMap 集合
  • 3-10.2 LinkedHashMap 集合

3-10.1 HashMap 集合

HashMap 位于 java.util 包下，是 Map 的一个实现类，其中没有独特的方法，一般直接使用 Map 中的方法即可。

HashMap 特点：

• HashMap 与 HashSet 的底层原理是一样的，后者在代码层面上实际上调用的就是 HashMap，在底层采用哈希表结构；
• 同样地，在 JDK 8 前，采用数组 + 链表的方式存储；JDK 8 后，采用数组 + 链表 + 红黑树存储；
• HashMap 的特点由键决定：无序、无重复、无索引；

HashMap 底层原理：

• 调用空参构造器，在内部会创建一个默认长度为 16，默认加载因子为 0.75 的数组；
• 调用 put 方法添加结点时，在底层会创建一个 Entry 对象存储该结点，并仅计算键的哈希值，进一步得到结点的哈希地址；
• 若该地址为空，则将该结点直接存入数组中；
• 若不为空，则会调用 equals 方法比较二者是否相等；若相等，则该结点直接覆盖此处的旧结点；
• 若不相等，在 JDK 8 前，新结点存储到数组中，旧结点挂在新结点后形成链表；JDK 8 后，新结点直接挂在旧元素后形成链表；
• 自 JDK8 后，当数组长度大于等于 64 且链表长度大于 8 时，该链表自动转换为红黑树；

从底层原理看，HashMap 依赖 hashCode 和 equals 保证键的唯一性，自定义 Java Bean 类作为键时，必须重写这两个方法。

案例一：创建一个 HashMap，键为学生对象（姓名、年龄），值为籍贯。在集合中添加三个学生对象并遍历；认为年龄与姓名相同则为同一个人。

HashMap<Student, String> hm = new HashMap<>();

Student s1 = new Student("Zhang San", 23);
Student s2 = new Student("Li Si", 24);
Student s3 = new Student("Wang Wu", 25);
Student s4 = new Student("Zhao Liu", 26);
Student s5 = new Student("Zhang San", 23);

System.out.println(hm.put(s1, "Guangdong"));
System.out.println(hm.put(s2, "Guangxi"));
System.out.println(hm.put(s3, "Fujian"));
System.out.println(hm.put(s4, "Beijing"));
System.out.println(hm.put(s5, "Beijing"));  //键同则覆盖值

//遍历
hm.forEach((key, val) -> System.out.println(key + "=" + val));

案例二：某个班级里 80 个人，现有四个景点（A,B,C,D），每个人只能投一个景点，统计票数最多的景点。

HashMap<String, Integer> counter = new HashMap<>();
//选用更为通用的方法：若景点数目多，不可能提前添加在映射表
Random r = new Random();

//投票
for (int i = 0; i < 80; i++) {
    String dest = String.valueOf(r.nextInt(4));

    if (counter.containsKey(dest)) {
        Integer val = counter.get(dest);
        counter.put(dest, ++val);   //自增后覆盖
    } else
        counter.put(dest, 1);
}

//遍历
counter.forEach((key, val) -> System.out.println((char) (Integer.parseInt(key) + 'A') + "=" + val));
//找最大值
int max = 0;
for (String key: counter.keySet()) {
    if (max < counter.get(key))
        max = counter.get(key);
}
String dest;
//找对应景点（可能有多个票数相同的）
for (String key: counter.keySet()) {
    if (counter.get(key) == max) {
        dest = key;
        System.out.println("投票人数最多的景点为：" + (char)(Integer.parseInt(dest) + 'A') + "(" + max + ")");
    }
}

3-10.2 LinkedHashMap 集合

LinkedHashMap 位于 java.util 包下，继承自 HashMap，其中也没有独特的方法，一般直接使用 Map 中的方法即可。

LinkedHashMap 特点：

• LinkedHashMap 的特点由键决定：有序、无重复、无索引；
• 有序性指的是数据存取顺序一致；
• LinkedHashMap 底层仍然使用哈希表，在此基础上额外引入了双向链表以记录存储顺序；