Java中的Map接口(实现类HashMap和LinkedHashMap)

简介: Java中的Map接口(实现类HashMap和LinkedHashMap)

Map集合


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,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。

  • Collection`中的集合,元素是孤立存在的(理解为单身),向集合中存储元素采用一个个元素的方式存储。
  • 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`。
  • Collection中的集合称为单列集合,Map中的集合称为双列集合
  • 需要注意的是,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。


Map常用子类



通过查看Map接口描述,看到Map有多个子类,这里我们主要讲解常用的HashMap集合、LinkedHashMap集合

  • HashMap:存储数据采用的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。
  • LinkedHashMap: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。


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。
  • 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。
  • public V get(Object key)` 根据指定的键,在Map集合中获取对应的值。
  • boolean containsKey(Object key) ` 判断集合中是否包含指定的键。
  • public Set keySet()`: 获取Map集合中所有的键,存储到Set集合中。
  • public Set> entrySet()`: 获取到Map集合中所有的键值对对象的集合(Set集合)。

         

Map集合遍历键找值方式


键找值方式:即通过元素中的键,获取键所对应的值

分析步骤:


方式一:

1)获取所有键的集合。用keySet()方法实现
    2)遍历键的集合,获取到每一个键。用增强for实现  
    3)根据键去找值。用get(Object key)方法实现
public class MapDemo_03 {
    public static void main(String[] args) {
        //创建集合对象
        Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();
        //添加元素
        map.put("灰太狼", "红太狼");
        map.put("喜羊羊", "美羊羊");
        map.put("扁嘴伦", "暖羊羊");
        //获取所有键的集合。用keySet()方法实现
        Set<String> keySet = map.keySet();
        //遍历键的集合,获取到每一个键。用增强for实现
        for (String key : keySet) {
            //根据键去找值。用get(Object key)方法实现
            String value = map.get(key);
            System.out.println(key + "," + value);
        }
    }
}

方式二:

1)获取所有键值对对象的集合:Set<Map.Entry<K,V>> entrySet():获取所有键值对对象的集合
    2)遍历键值对对象的集合,得到每一个键值对对象:用增强for实现,得到每一个Map.Entry
    3)根据键值对对象获取键和值:用getKey()得到键,用getValue()得到值
public class MapDemo02 {
    public static void main(String[] args) {
        //创建集合对象
        Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();
        //添加元素
        map.put("灰太狼", "红太狼");
        map.put("喜羊羊", "美羊羊");
        map.put("扁嘴伦", "暖羊羊");
        //获取所有键值对对象的集合
        Set<Map.Entry<String, String>> entrySet = map.entrySet();
        //遍历键值对对象的集合,得到每一个键值对对象
        for (Map.Entry<String, String> me : entrySet) {
            //根据键值对对象获取键和值
            String key = me.getKey();
            String value = me.getValue();
            System.out.println(key + "," + value);
        }
    }
}

Entry键值对对象


我们已经知道,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。

既然Entry表示了一对键和值,那么也同样提供了获取对应键和对应值得方法:

  • public K getKey()`:获取Entry对象中的键。
  • public V getValue()`:获取Entry对象中的值。

在Map集合中也提供了获取所有Entry对象的方法:

  • public Set> entrySet()`: 获取到Map集合中所有的键值对对象的集合(Set集合)。


Map集合遍历键值对方式


键值对方式: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。`

操作步骤与图解:

  1. 获取Map集合中,所有的键值对(Entry)对象,以Set集合形式返回。方法提示:entrySet()`。
  2. 遍历包含键值对(Entry)对象的Set集合,得到每一个键值对(Entry)对象。
  3. 通过键值对(Entry)对象,获取Entry对象中的键与值。 方法提示:getkey() getValue()`
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测试代码如下:

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结果如下:

HashMap(默认大小是16)


HashMap即是采用了链地址法来解决哈希冲突,也就是数组+链表的方式。

HashMap由数组+链表组成的,数组是HashMap的主体,**链表则是主要为了解决哈希冲突而存在的,**如果定位到的数组位置不含链表(当前entry的next指向null),那么查找,添加等操作很快,仅需一次寻址即可 。 如果定位到的数组包含链表,对于添加操作,其时间复杂度为O(n),首先遍历链表,存在即覆盖,否则新增;对于查找操作来讲,仍需遍历链表,然后通过key对象的equals方法逐一比对查找。所以,性能考虑,HashMap中的链表出现越少,性能才会越好。

JDK1.8在JDK1.7的基础上针对增加了红黑树来进行优化。即当链表超过8时,链表就转换为红黑树,利用红黑树快速增删改查的特点提高HashMap的性能,其中会用到红黑树的插入、删除、查找等算法。

如果两个对象相等,则hashcode一定也是相同的

两个对象相等,对两个对象分别调用equals方法都返回true

两个对象有相同的hashcode值,它们也不一定是相等


LinkedHashMap


我们知道HashMap保证成对元素唯一,并且查询速度很快,可是成对元素存放进去是没有顺序的,那么我们要保证有序,还要速度快怎么办呢?

在HashMap下面有一个子类LinkedHashMap,它是链表和哈希表组合的一个数据存储结构## 标题。


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