java 集合④

Map集合

• 集合的两大体系：Collection，Map
  • Conllection：List，set
• Map存储元素是有一个KV键值对，比如说：
  • 身份证号--------->身份信息
  • 电话薄（姓名）------------>电话号码
• Map位于java.util包下，接口，常用子类：HashMap（线程不安全的），HashTable（线程安全的），Properties（配置文件）

Map的特点

1. kv键值对中，key的值唯一，value的值可以相同
2. 每次添加元素都是先判断key的值，不存在直接添加，存在，key不变，覆盖value 的值
3. Map中，key可以是任意对象，因为底层源码使用的Object的对象
4. key的值可以为空，但也只能有一个，再多一个空，视为同一个覆盖value
5. value可以多个为空
6. map中的key可以理解为是set集合

HashMap 常用的类

作用: 存储的key-value对

创建:
构造方法:

常量方法: 增删改查, 集合: 容器

put（key,value） 添加元素: 修改value

新元素的key在Map集合中存在, map替换value , 如果key不存在, 添加

value remove(key) 根据key删除key-value 对

clear() 清空map

value get(key) 根据key获取value

Entry: key-value 封装成一个对象, Entry(1.7 这个key-value对类: Entry, 1.8 这个key-value对类: Node )

HashMap原理

• 存储数据结构：哈希表–>hash算法

• 

• HashMap底层村塾数据的结构是：jdk1.7之前是数组+链表；但是随着需求的不断增加使用链表的查询效率太低了，所以在jdk1.8之后使用数组+链表+红黑树。当一条链表的长度大于8且整个集合的容量大于64时，这条链表将转换为红黑树。

• 链表的结构

  Node[] table;
  Node{
      key;//存储key值
      value;//存储value值
      Node next;//用来指向下一个元素
      Node pre;//如果是双向链表，用来指向前一个元素
  }
  //所以LinkList的查询查询效率比较低，需要一个一个的遍历查询，但是删除，插入等操作比ArrayList集合要快，他们两个可以应对不同的需求。
  

• 将链表换成红黑树，主要是链表的查询时间复杂度为O(n)(有多少个就差多少次)

• 红黑树的时间复杂度logn/log2

HashMap中put（）方法添加元素的原理：

1. put方法是根据元素的hash值来判断元素是否被添加过，然后进行相应的操作。
2. 添加元素首先调用putVal()，判断是否是第一次添加，如果是第一次添加，那么集合将用resize()进行初始化，给定初始容量
3. 根据添加元素的hash值，来找到应该存储在数据的那个位置：
   • 如果这个位置为null，所以这个key是唯一的，可以直接添加
   • 如果不为null，但是该位置的key与新增的一样，则覆盖value的值
   • 同上，如果key不一样，然后便遍历后面的key，从中找到一样的key，并覆盖value
   • 同上，如果遍历完整个链表都没有相同，则把这个键值对加到链表的最后。
4. 添加完对象后，如果链表的长度为8，并且集合的容量大于等于64，则此链表将转会为红黑树。

存储原理：

• 它的底层调用K的hashCode（）方法得出hash值。
• 通过哈希表函数/哈希算法，将hash值转换成数据的下标。（int一共有32位，而hash算法，就是就这个值右移16位，然后进行异或处理，就相当于，上16位与下16位进行异或，而上16位大多数为0，这么做的目的，是为了发散hash值，这样不至于获得的数据扎堆）
• 下标位置上如果没有任何元素，就新创建一个Node节点,并添加到这个位置上。如果说下标对应的位置上有链表。此时，就会拿着k和链表上每个节点的k进行equal。如果所有的equals方法返回都是false，那么这个新的节点将被添加到链表的末尾。如其中有一个equals返回了true，那么这个节点的value将会被覆盖。

读取原理：

• 首先调用key的hashCode（）方法得到hash值，并通过哈希算法转化为数组的下标。
• 通过下标，快速的在数组上寻找k，如果没找到则返回null，如果位置上有单向链表，那么他就会拿这个与链表上的key进行比较，如果返回true，那么此节点的value便是想要找到的值，get方法获取这个值。