在 Java 开发中，HashMap 是一种常用的数据结构，用于存储键值对。它具有快速查找的特点，因此在许多场合都被广泛应用。然而，当我们使用 HashMap 时，有时可能会遇到需要删除重复元素的情况。
在这篇文章中，我们将探讨三种不同的方法来处理 HashMap 中的重复元素，并重点讲解最后一种使用 Stream 的方法，很多人对此并不熟悉。
一、HashMap 的特点
首先，让我们了解一下 HashMap 的几个主要特点：
- 唯一性：HashMap 中的 key 是唯一的。如果你尝试插入相同的 key，它会将新值覆盖旧值。
- 无序性：HashMap 不保证其元素的顺序。即使是相同的插入顺序，遍历时也可能得到不同的顺序。
- 效率高：HashMap 基于哈希表实现，提供 O(1) 的平均时间复杂度用于查找和插入操作。
- 允许 null 值：HashMap 可以存储 null 值（作为值和一个 key）。
这些特点使得 HashMap 在许多开发场景中成为首选数据结构，例如缓存、图书管理系统等。
现实生活中的类比
想象一下，你有一个字典，每个单词（key）都对应一个定义（value）。如果你再次输入已经存在的单词，字典会更新这个单词的定义，而不是重复添加。这就是 HashMap 的主要特性。
二、为什么要删除 HashMap 中的重复元素？
在某些情况下，尽管 HashMap 中的 key 是唯一的，但值（value）可能会重复。例如，在用户注册系统中，有多个用户可能因为错误或重复提交而使用同样的邮箱地址。为了确保数据的唯一性和一致性，我们需要从 HashMap 中删除重复的值。
三、三种实现思路
接下来，我们将介绍三种不同的方法来删除 HashMap 中的重复元素。
方法一：新创建 Map 添加不重复元素
这种方法简单直接，我们可以遍历原来的 HashMap，将不重复的元素添加到一个新的 HashMap 中。
import java.util.HashMap; import java.util.Map; public class RemoveDuplicatesExample1 { public static void main(String[] args) { // 原始 HashMap HashMap<String, String> originalMap = new HashMap<>(); originalMap.put("001", "Java Programming"); originalMap.put("002", "Data Structures"); originalMap.put("003", "Java Programming"); // 重复元素 // 新建一个 HashMap 存放不重复的元素 HashMap<String, String> uniqueMap = new HashMap<>(); // 遍历原始 HashMap for (Map.Entry<String, String> entry : originalMap.entrySet()) { // 如果 uniqueMap 不包含该值，则添加 if (!uniqueMap.containsValue(entry.getValue())) { uniqueMap.put(entry.getKey(), entry.getValue()); } } // 输出结果 System.out.println("Unique Map: " + uniqueMap); } }
解析：
- 创建一个新的 uniqueMap。
- 遍历原始的 originalMap，检查是否已经存在相同的 value。
- 将不重复的键值对添加到新的 HashMap 中。
方法二：添加 Set 再删除重复元素
这个方法利用了 Set 集合的特性，因为 Set 不允许存储重复元素。我们可以先把所有的值添加到一个 Set 中，再根据这个 Set 来构建新的 HashMap。
import java.util.HashMap; import java.util.HashSet; import java.util.Map; import java.util.Set; public class RemoveDuplicatesExample2 { public static void main(String[] args) { // 原始 HashMap HashMap<String, String> originalMap = new HashMap<>(); originalMap.put("001", "Java Programming"); originalMap.put("002", "Data Structures"); originalMap.put("003", "Java Programming"); // 重复元素 // 使用 Set 存储唯一的值 Set<String> uniqueValues = new HashSet<>(originalMap.values()); // 新建一个 HashMap 存放不重复的元素 HashMap<String, String> uniqueMap = new HashMap<>(); // 遍历原始 HashMap，并基于 Set 构建新 HashMap for (String value : uniqueValues) { for (Map.Entry<String, String> entry : originalMap.entrySet()) { if (entry.getValue().equals(value)) { uniqueMap.put(entry.getKey(), entry.getValue()); break; // 找到后跳出内层循环 } } } // 输出结果 System.out.println("Unique Map using Set: " + uniqueMap); } }
解析：
- 将原始 HashMap 的所有值存入 Set 中，以便自动去重。
- 通过两层循环，将基于 Set 的唯一值构建新的 HashMap。
方法三：使用 Stream 删除重复元素
这是最现代化的方法，使用 Java 8 引入的 Stream API，可以让代码更加简洁。Stream 可以帮助我们更高效地处理集合数据。
import java.util.HashMap; import java.util.Map; import java.util.stream.Collectors; public class RemoveDuplicatesExample3 { public static void main(String[] args) { // 原始 HashMap HashMap<String, String> originalMap = new HashMap<>(); originalMap.put("001", "Java Programming"); originalMap.put("002", "Data Structures"); originalMap.put("003", "Java Programming"); // 重复元素 // 使用 Stream 去重 Map<String, String> uniqueMap = originalMap.entrySet() .stream() .filter(entry -> originalMap.values().stream().filter(v -> v.equals(entry.getValue())).count() == 1) .collect(Collectors.toMap(Map.Entry::getKey, Map.Entry::getValue)); // 输出结果 System.out.println("Unique Map using Stream: " + uniqueMap); } }
解析：
- 使用 entrySet() 获取所有条目并转为流式操作。
- 通过 filter() 方法仅保留那些只出现一次的值。
- 最后，通过 collect() 方法将结果收集到新的 HashMap 中。
四、为什么不是根据 Key 去重？
如前所述，HashMap 的 key 是唯一的。如果我们尝试插入一个已有的 key，新值将替换旧值，因此在 HashMap 中“去重”实际上指的是值（value）的去重。
实际例子
例如，在一个用户注册系统中，邮箱地址通常作为 key 存储相关用户信息。如果同一邮箱被多次注册，我们希望保留最后一次的注册信息，而不是删除或覆盖它们。这就是我们需要对 values 进行去重的原因。
五、总结
在本文中，我们探讨了在 HashMap 中删除重复元素的三种方法：
- 新创建 Map 添加不重复元素：简单直观，适合新手理解。
- 添加 Set 再删除重复元素：利用 Set 的特性实现去重。
- 使用 Stream 删除重复元素：现代化的方式，适合熟悉 Java 8 的开发者。
希望这篇文章能帮助你理解如何在 HashMap 中处理重复元素的问题！如果你还有其他问题或者想了解更多，请随时提问。
