Map（续）

3.Map练习

package com.zhang.map;

import java.util.*;

/**
 * 是否需要重写equals()和hashcode(),是否需要继承Comparable接口，取决于Key是什么类型，key是Ingeter类型不需要，
 * key是Student类型才需要。
 * 
 * HashMap集合--唯一，无序
 * LinkedHashMap集合--唯一，插入的顺序
 * TreeMap集合--唯一，自然顺序
 *
 * 基本方法：
 * map.containsKey()
 * map.containsValue(),需重写equals()和hashcode()
 * Set<Map.Entry<Integer, Student>> entrySet = map.entrySet();
 */
public class MapDemoTest {
    public static void main(String[] args) {
        //1.创建HashMap集合--唯一，无序
        Map<Integer, Student> map = new HashMap<Integer, Student>();
        Student stu1 = new Student(10, "zhangsan", 90.0, 20);
        Student stu2 = new Student(20, "lisi", 93.0, 23);
        Student stu3 = new Student(30, "wangwu", 97.0, 22);
        Student stu4 = new Student(10, "zhangsan", 90.0, 20);
        //存放数据
        map.put(stu1.getId(), stu1);
        map.put(stu2.getId(), stu2);
        map.put(stu3.getId(), stu3);
        map.put(stu4.getId(), stu4);

        System.out.println(map.size());//3
        System.out.println(map);// 唯一，无序    {20=Student{id=20, name='lisi', score=93.0, age=23},
        // 10=Student{id=10, name='zhangsan',score=90.0, age=20}, 30=Student{id=30, name='wangwu', score=97.0, age=22}}

        //2.创建LinkedHashMap集合--唯一，插入的顺序
        Map<Integer, Student> map2 = new LinkedHashMap<Integer, Student>();
        Student stu11 = new Student(10, "zhangsan", 90.0, 20);
        Student stu22 = new Student(20, "lisi", 93.0, 23);
        Student stu33 = new Student(30, "wangwu", 97.0, 22);
        Student stu44 = new Student(10, "zhangsan", 90.0, 20);
        //存放数据
        map2.put(stu11.getId(), stu11);
        map2.put(stu33.getId(), stu33);
        map2.put(stu44.getId(), stu44);
        map2.put(stu22.getId(), stu22);

        System.out.println(map2.size());//3
        System.out.println(map2);// 唯一，插入的顺序  {10=Student{id=10, name='zhangsan', score=90.0, age=20},
        // 30=Student{id=30, name='wangwu', score=97.0, age=22}, 20=Student{id=20, name='lisi', score=93.0, age=23}}

        //3.创建TreeMap集合--唯一，自然顺序
        Map<Integer, Student> map3 = new TreeMap<Integer, Student>();
        Student stu111 = new Student(10, "zhangsan", 90.0, 20);
        Student stu222 = new Student(20, "lisi", 93.0, 23);
        Student stu333 = new Student(30, "wangwu", 97.0, 22);
        Student stu444 = new Student(10, "zhangsan", 90.0, 20);
        //存放数据
        map3.put(stu111.getId(), stu111);
        map3.put(stu333.getId(), stu333);
        map3.put(stu444.getId(), stu444);
        map3.put(stu222.getId(), stu222);

        System.out.println(map3.size());//3
        System.out.println(map3);// 唯一，自然顺序  {10=Student{id=10, name='zhangsan', score=90.0, age=20},
        // 20=Student{id=20, name='lisi', score=93.0, age=23}, 30=Student{id=30, name='wangwu', score=97.0, age=22}}

        System.out.println("===========基本方法============");
        System.out.println(map.containsKey(1));//是否含有值为1的key  false
        System.out.println(map.containsKey(10));//true
        System.out.println(map.containsValue(new Student(20, "lisi", 93.0, 23)));//是否含有Value  true
        System.out.println(map.get(10));//获取key为10的value  Student{id=10, name='zhangsan', score=90.0, age=20}
        Student zhaoliu = map.replace(20, new Student(20, "zhaoliu", 89.0, 22));
        System.out.println(map.get(20));//Student{id=20, name='zhaoliu', score=89.0, age=22}

        //遍历
        Set<Map.Entry<Integer, Student>> entrySet = map.entrySet();
        Iterator<Map.Entry<Integer, Student>> iterator = entrySet.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            Map.Entry<Integer, Student> next = iterator.next();
            //System.out.println(next);
            System.out.println(next.getKey() + ":" + next.getValue());
        }
        //20=Student{id=20, name='zhaoliu', score=89.0, age=22}
        //10=Student{id=10, name='zhangsan', score=90.0, age=20}
        //30=Student{id=30, name='wangwu', score=97.0, age=22}

        //20:Student{id=20, name='zhaoliu', score=89.0, age=22}
        //10:Student{id=10, name='zhangsan', score=90.0, age=20}
        //30:Student{id=30, name='wangwu', score=97.0, age=22}

    }
}

4.HashMap源码

• jdk1.7及之前，HashMap底层采用的table数组+链表的哈希表存储结构

• 链表的每个节点是一个Entry，其中包括键key，值value，key的哈希码hash，执行下一个节点的引用next四部分
  

• JDK1.7中HashMap的主要成员变量及含义
  

• 调用put方法添加键值对，哈希表三步添加数据的具体实现，是计算key的哈希码，和value无关

  • 第一步计算哈希码时，不仅调用了Key的hashCode（），还进行了更复杂的处理，目的是保证key尽量得到不同的哈希码

  • 第二步根据哈希码计算存储位置时，使用了位运算提高效率，同时也要求主数组的长度必须是2的幂

  • 第三步添加Entry时，添加到链表的第一个位置，而不是链表的末尾

  • 第三步添加Entry时，发现了相同的key已存在，就使用新的value代替旧的value，并返回旧的value

  源码：

​ 源码解析：

• 调用get方法根据key获取value

  • 哈希表三步查询原理的实现

  • 其实是根据key找到Entry，再从Entry中获取value
    

• 添加元素时，如达到阈值需扩容，每次扩容为原来主数组容量的两倍

• jdk1.8中发生了变化，当链表的存储数据个数大于等于8的时候，不再采用链表存储，而是采用红黑树存储结构。这么做主要是查询的时间复杂度上，链表为O（n），红黑树为O（Log n），如果冲突多，并且超过8，采用红黑树提高效率

源码：

	static final int TREEIFY_THRESHOLD = 8;//链表-红黑树的临界值

    static final int UNTREEIFY_THRESHOLD = 6;//红黑树-链表的临界值

5.TreeMap源码

• TreeMap不能添加key是null的键，否则会报空指针
• 查询原理与添加基本相同

6.HashSet的底层是HashMap

6.TreeSet的底层是TreeMap