集合类库_Map集合的学习

基本概念

• java.util.Map<K,V>集合中存取元素的基本单位是：单对元素，其中类型参数如下：
  K(Key) - 此映射所维护的键(Key)的类型，相当于目录
  V(Value) - 映射值(Value)的类型，相当于内容
• Map集合是面向查询优化的数据结构, 在大数据量情况下有着优良的查询性能，经常用于根据key检索value的业务场景
• 该集合中key是不允许重复的，而且一个key只能对应一个value
• 该集合的主要实现类有：HashMap类、TreeMap类、LinkedHashMap类、Hashtable类、Properties类
• 其中HashMap类的底层是采用哈希表进行数据管理的。
• 其中TreeMap类的底层是采用红黑树进行数据管理的。
• 其中LinkedHashMap类与HashMap类的不同之处在于内部维护了一个双向链表，链表中记录了元素的迭代顺序，也就是元素插入集合中的先后顺序，因此便于迭代。
• 其中Hashtable类是古老的Map实现类，与HashMap类相比属于线程安全的类，且不允许null作 为key或者value的数值
• 其中Properties类是Hashtable类的子类，该对象用于处理属性文件，key和value都是String类型的

笔试题中可能考HashMap和Hashtable的区别，只要答出Hashtable是线程安全的，效率较低，且不允许null作为key或value的数值即可

哈希表的结构

哈希表这样key-value 存储数据的结构，我们只要输入待查找的值即key，即可查找到其对应的值，所有查找的时间复杂度为O(1)，加快了查找速度

哈希表存在的问题：哈希碰撞

我只们知道哈希表中哈希值是这样得到的：hashfunction(Key值) = 哈希值
那么不同的输入得到了同一个哈希值，就发生了哈希碰撞

解决哈希碰撞的方法

1. 开放定址法

   如果遇到哈希冲突，找hash表剩下空余的空间，找到空余的空间然后插入。即哈希表中对应哈希值已有元素，就对应下一个元素

2. 链地址法（拉链法）

如果遇到冲突，他就会在原地址新建一个空间，然后以链表结点的形式插入到该空间
简单来说就是发生碰撞时，在该位置加一个链表

HashMap是一个通过拉链法解决哈希冲突的哈希表

Map集合实现元素的增加和修改

注意哈希表中是没有先后放入次序的

//1.准备一个Map集合并打印
        Map<String,String> m1 = new HashMap<>();
        //自动调用HsahMap中的toString方法,默认打印格式为:{key1=value1, key2=value2, ...}
        System.out.println("m1="+m1);//{}
        System.out.println("-----------------");

        //2向集合中添加元素并打印
        String str1 = m1.put("1","one");
        System.out.println("原来的value数值为："+str1);//null
        System.out.println("m1="+m1);//{1=one}

        str1 = m1.put("2","two");
        System.out.println("原来的value数值为："+str1);//null
        System.out.println("m1="+m1);//{1=one,2=two}

        str1 = m1.put("3","three");
        System.out.println("原来的value数值为："+str1);//null
        System.out.println("m1="+m1);//{1=one,2=two,3=three}

        str1 = m1.put("1","eleven");
        System.out.println("原来的value数值为："+str1);//one  实现了修改的功能
        System.out.println("m1="+m1);//{1=eleven,2=two,3=three}

元素放入HashMap的过程

在Map中用Key调用hashCode()得到哈希码值，哈希码值调用哈希算法得到哈希值

哈希索引就是采用一定的哈希算法，把键值换算成新的哈希值。addr=f(key)

元素放入的过程如下：

• 使用元素的key调用hashCode方法获取对应的哈希码值，再由某种哈希算法计算在数组中的索引位置。
• 若该位置没有元素，则将该键值对直接放入即可
• 若该位置有元素，则使用key与已有元素依次比较哈希值，若哈希值不相同，则将该元素直接放入
• 若key与已有元素的哈希值相同，则使用key调用equals方法与已有元素依次比较
• 若相等则将对应的value修改，否则将键值对直接放入即可

Map集合实现元素查找和删除

//实现集合中元素的查找操作
        boolean b1 = m1.containsKey("11");
        System.out.println("b1="+b1);//false
        b1 = m1.containsKey("1");
        System.out.println("b1="+b1);//true

        b1 = m1.containsValue("one");
        System.out.println("b1="+b1);//false
        b1 = m1.containsValue("eleven");
        System.out.println("b1="+b1);//true

        String str2 = m1.get("5");
        System.out.println("str2="+str2);//null
        str2 = m1.get("3");
        System.out.println("str2="+str2);//three

实现集合中元素的删除操作

System.out.println("-----------------");
        str2 = m1.remove("1");
        System.out.println("被删除的Value是"+str2);//eleven
        System.out.println("m1="+m1);

Map集合的三种遍历方式

1.获取Map集合中所有的Key并组成Set视图

// 获取Map集合中所有的Key并组成Set视图
        Set<String> s1 = m1.keySet();
        //遍历所有的Key
        for(String ts : s1){
            System.out.println(ts+m1.get(ts));
        }

2.获取Map集合中所有的Value并组成Collection视图

// 获取Map集合中所有的Value并组成Collection视图
        Collection<String> c1 = m1.values();
        for(String ts : c1){
            System.out.println(ts);
        }

3.获取Map集合中所有的键值对并组成Set视图

System.out.println("-----------------");
        // 获取Map集合中所有的键值对并组成Set视图
        Set<Map.Entry<String, String>> entries = m1.entrySet();
        for(Map.Entry<String, String> me : entries){
            System.out.println(me);
        }