Map以及HashMap
本文主要介绍java集合框架的Map集合,在日常生活中Map的运用也十分广泛。
与List集合、Set集合隶属于Collection不同,Map是一个独立的接口,与Collection相同级别的接口。
重要的是,Map集合提供了一个不一样的元素存储方法,利用“key—value”的形式进行存储。其中,每个键映射一个值。而在Set集合中,元素的存储就是利用Map的这一特性来实现。
简单的介绍了下Map集合,接下来,就让笔者对其主要实现类HashMap、TreeMap、HashTable进行详细的说明。
1 Map常用方法
具体介绍之前,我们先了解下Map接口本身,一边了解所有实现的共同点。
public interface Map<K,V> { //返回Map中的key--value的数目
int size(); //如果Map不包含任何key--value,则返回 true
boolean isEmpty(); //如果Map中包含指定key的映射,则返回true
boolean containsKey(Object key); //如果此Map将一个或多个键映射到指定值,则返回 true
boolean containsValue(Object value); //返回与指定键关联的值
V get(Object key); //将指定值与指定键相关联
V put(K key, V value); //从Map中删除键和关联的值
V remove(Object key); //将指定Map中的所有映射复制到此map
void putAll(java.util.Map<? extends K, ? extends V> m); //从Map中删除所有映射
void clear(); //返回Map中所包含键的Set集合
Set<K> keySet(); //返回 map 中所包含值的 Collection集合。
Collection<V> values(); //返回Map中所包含映射的Set视图。Set中的每个元素都是一个 Map.Entry 对象
Set<java.util.Map.Entry<K, V>> entrySet(); //比较指定对象与此 Map 的等价性
boolean equals(Object o); //返回此 Map 的哈希码
int hashCode(); //Map集合中存储key--value的对象Entry,在Map集合内形成数组结构
interface Entry<K,V> { V getValue(); V setValue(V value); boolean equals(Object o); int hashCode();
}
}
2 HashMap
HashMap基于哈希表,底层结构由数组来实现,添加到集合中的元素以“key—value”形式保存到数组中,在数组中key—value被包装成一个实体来处理—-也就是上面Map接口中的Entry。
在HashMap中,Entry[]保存了集合中所有的键值对,当我们需要快速存储、获取、删除集合中的元素时,HashMap会根据hash算法来获得“键值对”在数组中存在的位置,以来实现对应的操作方法。
此时,细心的朋友可能会问,既然是基于哈希表的实现,那么当新增的元素出现了hash值重复了怎么办,怎么插入呢?
专业上来说,hash值重复的情况,我们称之为哈希碰撞(又或者哈希冲突)。在HashMap中,是通过链表的形式来解决的,在hash值重复的数组角标下,通过链表将新插入的元素依次排列,当然如果插入的key相同,那么我们会将新插入的value覆盖掉原有的value;
像上图所示,当产生了hash冲突后,会在产生冲突的角标下,生成链表,依次排列。
HashMap继承于AbstractMap,实现了Map, Cloneable, Serializable接口。
(1)HashMap继承AbstractMap,得到了Map接口中定义方法的实现,减少实现Map接口所需的工作;
(2)HashMap实现Map,得到了Map接口定义的所有方法,其中一部分AbstractMap已实现;
(3)HashMap实现Cloneable,得到了clone()方法,可以实现克隆功能;
(4)HashMap实现Serializable,表示可以被序列化,通过序列化去传输,典型的应用就是hessian协议。
它具有如下特点:
允许存入null键,null值(null值只有一个,并存于数组第一个位置)
无序集合,而且顺序会随着元素的添加而随时改变(添加顺序,迭代顺序不一致)
随着元素的增加而动态扩容(与ArrayList原理一致)
不存在重复元素(得益于hashCode算法和equals方法)
线程不安全
3 HashMap基本操作
public static void main(String[] agrs){
//创建HashMap集合:
Map<String,String> map = new HashMap<String,String>();
System.out.println("HashMap元素大小:"+map.size()); //元素添加:
map.put("hi","hello");
map.put("my","hello");
map.put("name","hello");
map.put("is","hello");
map.put("jiaboyan","hello"); //遍历1:获取key的Set集合
for(String key:map.keySet()){
System.out.println("map的key是:"+key);
System.out.println("map的value是:"+map.get(key));
} //遍历2:得到Set集合迭代器
Set<Map.Entry<String,String>> mapSet1 = map.entrySet();
Iterator<Map.Entry<String,String>> iterator = mapSet1.iterator();
while(iterator.hasNext()){
Map.Entry<String,String> mapEntry = iterator.next();
System.out.println("map的key是:" + mapEntry.getKey());
System.out.println("map的value是:" + mapEntry.getValue());
} //遍历3:转换成Set集合,增强for循环
Set<Map.Entry<String,String>> mapSet2 = map.entrySet();
for(Map.Entry<String,String> mapEntry : mapSet2){
System.out.println("map的key是:" + mapEntry.getKey());
System.out.println("map的value是:" + mapEntry.getValue());
} //元素获取:通过key获取value
String keyValue = map.get("jiaboyan");
System.out.println("HashMap的key对应的value:" + keyValue); //元素替换:map没有提供直接set方法,而是使用新增来完成更新操作
map.put("jiaboyan","helloworld");
System.out.println("HashMap的key对应的value:" + map.get("jiaboyan")); //元素删除:
String value = map.remove("jiaboyan");
System.out.println("HashMap集合中被删除元素的value" + value);
//清空所有元素:
map.clear(); //hashMap是否包含某个key:
boolean isContain = map.containsKey("hello");
//hashMap是否为空:
boolean isEmpty = map.isEmpty();
}
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