Java Map集合使用

分手后的思念是犯贱 2023-10-08 23:28 13阅读 0赞

Map接口专门处理键值映射数据的存储，可以根据键实现对值的操作。

### **一、Map集合常用方法** ###

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### 二、Map集合简单操作 ###

//Map集合
            Map map = new HashMap();
            System.out.println("集合大小：" + map.size());
    
            //添加 key=value
            map.put("CN", "中国");
            map.put("FR", "法国");
            map.put("US", "美国");
            map.put("JP", "日本");
            System.out.println("集合大小：" + map.size());
            System.out.println(map.toString());
    
            //通过key 找到数据
            System.out.println(map.get("CN"));
    
            //通过key 删除数据
            map.remove("US");
            System.out.println(map.toString());
    
            //是否包含这个key,包含是true;
            System.out.println(map.containsKey("HK"));
            System.out.println(map.containsKey("CN"));
    
            System.out.println(map.containsValue("香港"));
    
            //遍历数据
            //所有的key
            Set keys = map.keySet();
            System.out.println(keys.toString());
            //所有的value
            Collection values = map.values();
            System.out.println(values.toString());
    
            System.out.println("通过key找到value");
            for (Object key :
                    keys) {
                System.out.println(key + "=>" + map.get(key));
            }
    
            System.out.println("直接获取key和value");
            Set sets = map.entrySet();
            //迭代器对象
            Iterator it=sets.iterator();
            while(it.hasNext()){
                System.out.println(it.next());
    
            }

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### 三、**HashMap类**实现**的**Map集合**遍历方式及其性能对比** ###

//泛型集合
            Map<String, Students> map = new HashMap();
    
            //学生对象
            Students stu1 = new Students("孙琪", 18, "男");
            Students stu2 = new Students("刘莎", 17, "女");
            Students stu3 = new Students("诸兆龙", 19, "男");
    
           //key 是学生名，value 是对象名
            map.put(stu1.getName(), stu1);
            map.put(stu2.getName(), stu2);
            map.put(stu3.getName(), stu3);
    
    //        for-each map.keySet() -- 只需要K值的时候
            System.out.println("*****************1.foreach keySet***********************");
            for (String key:
                 map.keySet()) {
                System.out.println(map.get(key));
            }
    
            //：for-each map.entrySet() -- 当需要k和V的时候
            System.out.println("\n*****************2.foreach entrySet***********************");
            for (Map.Entry<String, Students> entry:map.entrySet()
            ) {
                System.out.println(entry.getKey()+"="+entry.getValue());
    
            }
    
           //： for-each map.entrySet() + 临时变量
            System.out.println("\n*****************3.foreach entrySet+ 临时变量****************");
            Set<Map.Entry<String, Students>> sets= map.entrySet();
            for (Map.Entry<String, Students> entry:sets
                 ) {
                System.out.println(entry.getKey()+"="+entry.getValue());
                
            }
    
            //：for-each map.entrySet().iterator()
            System.out.println("\n*****************4.entrySet的iterator***********************");
            Iterator<Map.Entry<String, Students>> it= map.entrySet().iterator();
            while(it.hasNext()){
                //获取到Entry对象
                Map.Entry<String, Students> entry=it.next();
                System.out.println(entry.getKey()+"="+entry.getValue());
            }

**效果:**

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### 四、**HashMap 的工作原理？** ###

> HashMap 底层是 **hash 数组**和**单向链表**实现，数组中的每个元素都是**链表**，由 **Node 内部类（实现 Map.Entry<K,V>接口）**实现，HashMap 通过 put & get 方法存储和获取。
> 
> **存储对象**时，将 K/V 键值传给 put() 方法：
> 
> ①、调用 hash(K) 方法**计算 K 的 hash 值**，然后结合数组长度，计算得数组下标；
> 
> ②、**调整数组大小**（当容器中的元素个数大于 capacity \* loadfactor 时，容器会进行扩容resize 为 2n）；  
> ③、i.如果 **K 的 hash 值**在 HashMap 中**不存在**，则执行**插入**，若存在，则发生**碰撞**；  
> ii.如果 K 的 hash 值在 HashMap 中**存在**，且它们两者 **equals 返回 true**，则**更新键值对**；  
> iii. 如果 K 的 hash 值在 HashMap 中**存在**，且它们两者 **equals 返回 false**，则**插入链表的尾部（尾插法）或者红黑树中（树的添加方式）**。
> 
> （**JDK 1.7** 之前使用**头插法**、**JDK 1.8** 使用**尾插法**）  
> （注意：当碰撞导致链表大于 TREEIFY\_THRESHOLD = 8 时，就把链表转换成红黑树）
> 
> **获取对象**时，将 K 传给 get() 方法：①、调用 hash(K) 方法（**计算 K 的 hash 值**）从而**获取该键值所在链表的数组下标**；②、顺序遍历链表，equals()方法查找**相同 Node 链表中 K 值**对应的 V 值。
> 
> hashCode 是定位的，**存储位置**；equals是定性的，**比较两者是否相等**

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### 五、**HashMap & TreeMap & LinkedHashMap 使用场景？** ###

> 一般情况下，使用最多的是 **HashMap**。  
> **HashMap**：在 Map 中**插入、删除和定位元素**时；  
> **TreeMap**：在需要**按自然顺序或自定义顺序遍历键**的情况下；  
> **LinkedHashMap**：在需要**输出的顺序和输入的顺序相同**的情况下。

### 六、**HashMap 和 HashTable 有什么区别？** ###

> ①、**HashMap** 是线程不安全的，**HashTable** 是**线程安全**的；  
> ②、由于线程安全，所以 HashTable 的效率比不上 HashMap；  
> ③、**HashMap**最多只允许**一条记录的键为null**，允许**多条记录的值为null**，而 **HashTable** 不允许；  
> ④、**HashMap** 默认初始化数组的大小为**16**，**HashTable** 为 **11**，前者扩容时，扩大**两倍**，后者**扩大两倍+1**；  
> ⑤、HashMap 需要重新计算 hash 值，而 HashTable 直接使用对象的 hashCode

### 七、**HashMap，LinkedHashMap，TreeMap 有什么区别？** ###

> **相同点：**
> 
> 三者在特定的情况下，都会使用红黑树； 底层的 hash 算法相同； 在迭代的过程中，如果 Map 的数据结构被改动，都会报 ConcurrentModificationException 的错误。
> 
> **不同点：**
> 
> HashMap 数据结构以数组为主，查询非常快，
> 
> TreeMap 数据结构以红黑树为主，利用了红黑树左小右大的特点，可以实现 key 的排序， LinkedHashMap 在 HashMap 的基础上增加了链表的结构，实现了插入顺序访问和最少访问删除两种策略;

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