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【Java集合】 Map双列集合详解:让你的代码更高效!

Map是一种双列集合,一个元素包含两个值,一个是Key,一个是Value。Map集合中的元素,key和value的数据类型可以相同,也可以不同。一个映射不能包含重复的键;每个键最多只能有一个值。

今天我们继续探索Java集合的世界,这次我们要聊的主题是——双列集合Map。

首先,让我们来理解一下什么是双列集合。在Java中,集合是一种用于存储对象的容器,而双列集合则是一种可以同时通过两个键(Key)来访问元素的集合。听起来有些复杂?别担心,接下来我会用最简单的语言,带你走进Map的世界。

1 概述

现实生活中,我们常会看到这样的一种集合:IP地址与主机名,身份证号与个人,学号与学生等,这种一一对应的关系,就叫做映射。Java提供了专门的集合类用来存放这种对象关系的对象,即java.util.Map接口。 Map 接口下的集合与Collection 接口下的集合,他们的存储形式有所不同,如下图:

Collection 集合,元素是独立的,存储的元素是一个一个的存储。Map中的集合,元素是成对出现。每个元素由键与值两部分组成,通过键可以找到所对应的值。

所以,我们前面所说 Collection是单列集合,而Map 成为双列集合。

需要注意,Map中的键不能重复,值可以重复,并且每个键只能对应一个值。

2 Map 常用子类

Map 接口 也有很多子类,这里我们主要讲解常用的HashMap集合,LinkedHashMap集合。

HashMap<K,V>: 存储数据采用哈希表结构,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。我们之前所学的HashSet 底层,实际上也是new了一个HashMap,但是只是使用了 HashMap中的 K,所以HashSet是不允许重复值的。

LinkedHashMap<K,V>: HashMap下有个子类LinkedHashMap,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。

Set与Map之间的关系非常密切,从java 源码来看,java是先实现了Map,然后通过包装一个所有value都为null的Map,就实现了Set集合。

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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:

添加、删除、修改操作:

  • Object put(Object key,Object value):将指定key-value添加到(或修改)当前map对象中

  • void putAll(Map m):将m中的所有key-value对存放到当前map中

  • Object remove(Object key):移除指定key的key-value对,并返回value

  • void clear():清空当前map中的所有数据

  public class Demo1Map {


      public static void main(String[ ] args) {
      
          //  ○ Object put(Object key,Object value):将指定key-value添加到(或修 改)当前map对象中
          //  ○ void putAll(Map m):将m中的所有key-value对存放到当前map中
          //  ○ Object remove(Object key):移除指定key的key-value对,并返回value
          //  ○ void clear():清空当前map中的所有数据
      
          //创建集合对象
          Map<String, Student> studentMap = new HashMap<>();
      
          //将对应的对象放到map中
          studentMap.put("N001", new Student("叮当", 7));
          studentMap.put("N002", new Student("糖糖", 7));
          studentMap.put("N003", new Student("熙熙", 7));
      
          //remove
          studentMap.remove("N002");
          System.out.println("remove==" + studentMap);
      
          //put
          studentMap.put("N004", new Student("狗蛋", 7));
          System.out.println("put==" + studentMap);
      
          //putAll 如果键重复,会把原map中的节点替换
          Map<String, Student> studentMap2 = new HashMap<>();
          studentMap.put("N001", new Student("一一", 7));
          studentMap.put("N002", new Student("陌陌", 7));
          studentMap.putAll(studentMap2);
          System.out.println("putAll == " + studentMap);


          //clear
          studentMap.clear();
          System.out.println("clear == " + studentMap);
      }

  }

元素查询的操作:

  • Object get(Object key):获取指定key对应的value

  • boolean containsKey(Object key):是否包含指定的key

  • boolean containsValue(Object value):是否包含指定的value

  • int size():返回map中key-value对的个数

  • boolean isEmpty():判断当前map是否为空

  • boolean equals(Object obj):判断当前map和参数对象obj是否相等

  public class Demo2Map {


      public static void main(String[ ] args) {


          //创建集合对象
          Map<String, Student> studentMap = new HashMap<>();
      
          //将对应的对象放到map中
          studentMap.put("N001", new Student("叮当", 7));
          studentMap.put("N002", new Student("糖糖", 7));
          studentMap.put("N003", new Student("熙熙", 7));
      
          //get
          Student n001 = studentMap.get("N001");
          System.out.println("001==" + n001 );
      
          //containsKey
          boolean isContainsKey = studentMap.containsKey("N002");
          System.out.println("containsKey结果 == " + isContainsKey);
          //containsValue
          boolean containsValue = studentMap.containsValue(new Student("熙熙", 7));
          System.out.println("containsValue结果 == " + containsValue);
          //size
          int size = studentMap.size();
          System.out.println("size == "+ size);
          //isEmpty
          boolean isEmpty = studentMap.isEmpty();
          System.out.println("isEmpty == " + isEmpty);
          //equals
          boolean equals = studentMap.get("N002").equals(new Student("糖糖", 7));
          System.out.println("equals == " + equals);
      }

  }

4 Map 集合遍历

Map接口没有继承 接口 Iterable ,所以遍历不能直接使用 迭代器和增强for循环。
那它如何遍历呢? 我们知道,Map中存放的是两种对象 Key对象 & Value对象,他们在Map中是一一对应的,这一对对象合起来在Map集中称为 Entry 对象,也称之为 键值对象。
而我们在遍历Map集合时,就可以从每一个键值对对象中获取对应的键,然后找到对应的值。

4.1键找值方式

在Map 集合中,为我们提供了一个方法

keySet() 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`。
那我们就可以遍历这个Set集合,通过 Entry的方法

public V getValue():获取Entry对象中的Value值。

4.2 键值对方式

在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)。
那我们就 可以通过这个方法,获取Map集合中,所有的键值对(Entry)对象的 Set集合,然后遍历 包含Entry对象的Set集合,得到每一个Entry对象。 通过键值对(Entry)对象,获取Entry对象中的键与值。 方法提示:getkey() getValue()

    public class Demo3Map {
    
        public static void main(String[ ] args) {

                //方法一:keySet遍历key+value:
                //创建集合对象
                Map<String, Student> studentMap = new HashMap<>();
    
                //将对应的对象放到map中
                studentMap.put("N001", new Student("叮当", 7));
                studentMap.put("N002", new Student("糖糖", 7));
                studentMap.put("N003", new Student("熙熙", 7));
    
                //获取 map集合中的所有key
                Set<String> strings = studentMap.keySet();
                //遍历 key的集合,通过get()获取没一个value
                for (String key : strings) {
                    Student student = studentMap.get(key);
    
                    System.out.println("studentmap == key="+key+" value="+ student);
                }
   

                //方法二:entrySet遍历key+value:
                Set<Map.Entry<String, Student>> entries = studentMap.entrySet();
    
                for (Map.Entry<String, Student> entry : entries) {
    
                    String key = entry.getKey();
                    Student value = entry.getValue();
    
                    System.out.println("studentmap 方式2 == key="+key+" value="+ value);
                }
        }
    }

Map在实际应用中非常广泛,例如在数据库中存储和查询数据、在缓存中存储和获取数据、在处理用户输入和输出时进行转换等。通过使用Map,我们可以更高效地处理复杂的数据结构和业务逻辑。

总的来说,Map是Java集合框架中的一个重要组成部分,它的强大功能和灵活应用为我们的编程工作带来了极大的便利。希望通过今天的学习,你能对Map有一个更深入的理解,并能在实际编程中灵活运用。

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