Java集合-Map集合体系概述

文章目录

    • 一、Map集合
      • 1. Map集合概述
      • 2. Map集合的功能
      • 3. Map集合的两种遍历方式
    • 二、Map集合体系下的三个集合
      • 1. HashMap
      • 2. LinkedHashMap
      • 3. TreeMap
      • 4. 集合嵌套
      • 5. HashMap与Hashtable的区别
      • 6. 例题：模拟斗地主进行洗牌发牌

一、Map集合

1. Map集合概述

  • 为什么要有Map集合
    • 在Collection集合体系中，我们每次只能存储一个元素，但是遇到像学生的学号与姓名、身份证号与姓名等信息时，无法将两个信息联系起来，两个信息是分开存储的
  • Map集合的特点
    • Map集合是双列的，存储数据时是成对存储的，将其中一个作为键，另一个作为值，键与值是映射的关系。一个键只能对应一个值，也就是Map集合中键是唯一的，不能重复。
    • Map集合的数据结构只与键有关，与值无关
  • Map集合体系与Collection集合体系的不同
    • Map集合是双列的，元素成对存储；Collection集合是单列的，元素单个存储
    • Map集合的键不能重复，Collection集合的Set分支的元素是唯一的
    • Map集合的数据结构只针对键有效，与值无关；Collection集合的数据结构是针对值的

2. Map集合的功能

  • 添加功能
    • V put(K key,V value)
      • 向Map集合中添加一个键值对，如果添加的键集合中已有，则用新键的值覆盖旧键的值
      • 如果是第一次添加该键，则返回null，否则返回该键对应的旧值
  • 删除功能
    • void clear()
      • 删除集合中的所有键值对
    • V remove(Object key)
      • 删除指定键对应的键值对，并将值返回
    • boolean containsKey(Object key)
      • 判断集合是否包含指定的键
    • boolean containsValue(Object value)
      • 判断集合是否包含指定的值
    • boolean isEmpty()
      • 判断集合是否为空
  • 获取功能
    • Set<Map.Entry<K,V>> entrySet()
      • 将指定的集合拆分成键值对形式，并将键值对集合返回
    • V get(Object key)
      • 得到指定键对应的值
    • Set keySet()
      • 得到集合中所有键的集合
    • Collection values()
      • 得到集合中所有值的集合
  • 集合长度
    • int size()
      • 返回结合中键值对的数量

3. Map集合的两种遍历方式

  • 根据键找值
    • 先通过keySet方法得到集合中所有的键的集合
    • 遍历键的集合
    • 通过get方法找到键对应的值
  • 根据键值对找值
    • 先通过entrySet方法得到所有键值对的集合
    • 遍历键值对集合
    • 通过getKey方法得到键，通过getVaule方法得到值

二、Map集合体系下的三个集合

1. HashMap

  • 特点
    • 底层用哈希表实现
    • 允许插入null键与null值
    • 键值唯一，但存取顺序不一致
  • 注意
    • 如果键是自定义对象需要重写hashcode方法与equals方法

2. LinkedHashMap

  • 特点
    • 底层用使用哈希表与链表实现
    • 元素唯一，有序

3. TreeMap

  • 特点
    • 数据结构是红黑树
    • 元素唯一，且能按照给定的规则排序
    • 线程安全，但效率高
  • 练习
    • 统计字符串中每个字符出现的次数
public class StatiNums {//统计一个字符串中每个字符出现的次数public static void main(String[] args) {String str = "asdasdfasdadsasddsdasdaasdasd";HashMap<Character, Integer> hashMap = new HashMap<>();//定义HashMap集合char[] arrs = str.toCharArray();//将字符串转换为字符数组for (char ch : arrs) {hashMap.put(ch, (!hashMap.containsKey(ch)) ? 1 : (hashMap.get(ch) + 1));//当包含的时候给值加一}for (Character key : hashMap.keySet()) {//遍历哈希表，输出键和值System.out.println(key + ":" + hashMap.get(key));}}
}
//运行结果
//a:9
//s:9
//d:10
//f:1

4. 集合嵌套

  • 打印如下所示图形文字

    传智播客
    就业班
    王五 20
    赵六 20
    基础班
    张三 20
    李四 20

    • 代码示例
public class MyTest {//完成集合嵌套,并遍历public static void main(String[] args) {/*** 集合的嵌套*/HashMap<String, ArrayList> totalHashMap = new HashMap<>();//定义HashMap集合ArrayList<Student> basicList = new ArrayList<>();//定义基础班列表basicList.add(new Student("张三", 20));basicList.add(new Student("李四", 20));ArrayList<Student> employeeList = new ArrayList<>();//定义就业班列表employeeList.add(new Student("王五", 20));employeeList.add(new Student("赵六", 20));totalHashMap.put("基础班", basicList);//将基础班列表存放进HashMap集合中totalHashMap.put("就业班", employeeList);//将就业班列表存放进HashMap集合中HashMap<String, HashMap> finalHashSet = new HashMap<>();//定义最终的集合finalHashSet.put("传智播客", totalHashMap);//将HashMap集合totalHashMap放进最终的集合中/*** 遍历方法一，使用键的集合遍历*/for (String s : finalHashSet.keySet()) {//得到所有的键并遍历System.out.println(s);//打印键totalHashMap = finalHashSet.get(s);//得到键对应的值Set<String> keys = totalHashMap.keySet();//先得到所有的键，根据键去遍历集合，取出元素for (String key : keys) {System.out.println("\t"+key);ArrayList list = totalHashMap.get(key);for (Object o : list) {Student stu = (Student) o;System.out.println("\t\t" + stu.getName() + "\t\t" + stu.getAge());}}}}
}
//运行结果
//    传智播客
//            就业班
//                    王五		20
//                    赵六		20
//            基础班
//                    张三		20
//                    李四		20

5. HashMap与Hashtable的区别

  • HashMap线程不安全，效率高，允许null键与null值
  • Hashtable线程安全，效率低，不允许null键与null值

6. 例题：模拟斗地主进行洗牌发牌

  • 模拟斗地主进行洗牌发牌
    • public static void shuffle(List<?> list)
      • Collections类中的一个方法，能够将Collection集合体系中的元素随机打乱
    • 代码
public class PokerGame {//完成模拟斗地主案例public static void main(String[] args) {/*** 1.创建牌盒子与索引器*/String[] color = {"♥", "♠", "♦", "♣"};String[] value = {"A", "2", "3", "4", "5", "6", "7", "8", "9", "10", "J", "Q", "K"};int index = 1;HashMap<Integer, String> pokerBox = new HashMap<>();//牌盒子，存储54张牌ArrayList<Integer> indexs = new ArrayList<>();//索引，用来洗牌和发牌/*** 2.给牌盒子与索引器内填充数据*/for (int j = 0; j < value.length; j++) {//外层是面值for (int i = 0; i < color.length; i++) {//里层是花色,将同一面值的牌放在一起pokerBox.put(index, color[i].concat(value[j]));indexs.add(index);index++;}}pokerBox.put(index, "🃏");indexs.add(index);pokerBox.put(++index, "🃏");indexs.add(index);//手动添加大小王/*** 3.洗牌*/Collections.shuffle(indexs);/*** 4.发牌(平民1，平民2，地主，底牌)*/TreeMap<Integer, String> 平民1 = new TreeMap<>();TreeMap<Integer, String> 平民2 = new TreeMap<>();TreeMap<Integer, String> 地主 = new TreeMap<>();TreeMap<Integer, String> 底牌 = new TreeMap<>();//indexs.get(i)是得到索引器中存储的索引//pokerBox.get(indexs.get(i))是得到牌盒子中对应索引的牌for (int i = 0; i < indexs.size(); i++) {if (i < 3) {底牌.put(indexs.get(i), pokerBox.get(indexs.get(i)));} else if (i % 3 == 0) {平民1.put(indexs.get(i), pokerBox.get(indexs.get(i)));} else if (i % 3 == 1) {平民2.put(indexs.get(i), pokerBox.get(indexs.get(i)));} else if (i % 3 == 2) {地主.put(indexs.get(i), pokerBox.get(indexs.get(i)));}}/*** 5.看牌*/showPoker(地主, "地主");showPoker(平民1, "平民1");showPoker(平民2, "平民2");showPoker(底牌, "底牌");}/*** 得到传入TreeMap对象(玩家的牌)的值*/private static void showPoker(TreeMap<Integer, String> map, String name) {System.out.print(name + "：\t");for (Integer key : map.keySet()) {System.out.print(map.get(key) + "\t");}System.out.println();}
}
//运行结果：
//地主：	♥A	♣A	♥2	♥3	♠4	♥5	♦5	♣5	♠6	♥7	♥9	♥J	♠J	♦J	♦Q	♥K	♠K	
//平民1：	♠A	♦2	♣2	♠3	♦3	♣3	♥6	♦6	♣6	♣7	♦8	♣8	♠9	♣10	♥Q	♣Q	♣K	
//平民2：	♦A	♠2	♥4	♦4	♣4	♠5	♦7	♥8	♠8	♦9	♣9	♥10	♣J	♠Q	♦K	🃏	🃏	
//底牌：	♠7	♠10	♦10