Java Map集合详解-优快云博客

Map集合

1.1. 概述
现实生活中，我们常会看到这样的一种集合：IP地址与主机名，身份证号与个人，系统用户名与系统用户对象等，这种一一对应的关系，就叫做映射。Java提供了专门的集合类用来存放这种对象关系的对象，即java.util.Map接口。

我们通过查看Map接口描述，发现Map接口下的集合与Collection接口下的集合，它们存储数据的形式不同，如下图。

Collection中的集合，元素是孤立存在的（理解为单身），向集合中存储元素采用一个个元素的方式存储。
Map中的集合，元素是成对存在的(理解为夫妻)。每个元素由键与值两部分组成，通过键可以找对所对应的值。
Collection中的集合称为单列集合，Map中的集合称为双列集合。
需要注意的是，Map中的集合不能包含重复的键，值可以重复；每个键只能对应一个值。
Map集合特点可以总结为以下几点：

Map集合是一个双列集合，一个元素包含两个值(一个key, 一个value)。
Map集合中的元素，key和value的数据类型可以相同也可以不同。
Map集合中的元素，key是不允许重复的，value是可以重复的。
Map集合中的元素，key和value是一一对应的。
1.2. Map集合常用子类
通过查看Map接口描述，看到Map有多个子类，这里我们主要讲解常用的HashMap集合、LinkedHashMap集合。

1.2.1. HashMap<K,V>：
java.util.HashMap<k, v>集合 implements Map<k, v> 接口

存储数据采用的哈希表结构，元素的存取顺序不能保证一致。由于要保证键的唯一、不重复，需要重写键的hashCode()方法、equals()方法。

HashMap集合特点：

HashMap集合底层是哈希表：查询速度非常快

JDK1.8之前：数组 + 单向链表

JDK1.8之后：数组 + 单向链表/红黑树(链表的长度超过8)：提高查询速度

HashMap集合是一个无序的结合，存储元素和取出元素的顺序有可能不一致。

1.2.2. LinkedHashMap<K,V>：
java.util.LinkedHashMap<k, v>集合 extents HashMap<k, v>集合
HashMap下的子类LinkedHashMap，存储数据采用的哈希表结构 + 链表结构。通过链表结构可以保证元素的存取顺序一致；通过哈希表结构可以保证的键的唯一、不重复，不需要重写键的hashCode()方法、equals()方法。

LinkedHashMap的特点：

LinkedHashMap集合底层是哈希表 + 链表(保证迭代顺序)
LinkedHashMap集合是一个有序集合，存储元素和取出元素是一致的。
tips：Map接口中的集合都有两个泛型变量<K,V>,在使用时，要为两个泛型变量赋予数据类型。两个泛型变量<K,V>的数据类型可以相同，也可以不同。

1.3 Map接口中的常用方法
Map接口中定义了很多方法，常用的如下：

public V put(K key, V value): 把指定的键与指定的值添加到Map集合中。
public V remove(Object key): 把指定的键所对应的键值对元素在Map集合中删除，返回被删除元素的值。
public V get(Object key) 根据指定的键，在Map集合中获取对应的值。
boolean containsKey(Object key) 判断集合中是否包含指定的键。
public Set<K> keySet(): 获取Map集合中所有的键，存储到Set集合中。
public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet(): 获取到Map集合中所有的键值对对象的集合(Set集合)。
代码演示：

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Set;

public class MapDemo {
public static void main(String[] args) {
Map<String, String> map = new HashMap<>();

/*public V put(K key, V value): 把指定的键与指定的值添加到Map集合中*/
map.put("黄晓明", "杨颖");
map.put("王祖蓝", "李亚男");
map.put("谢霆锋", "张柏芝");
System.out.println( map.put("谢霆锋", "张柏芝")); // 张柏芝
System.out.println(map); // {王祖蓝=李亚男, 谢霆锋=张柏芝, 黄晓明=杨颖}
map.put("谢霆锋", "王菲");
System.out.println(map); // {王祖蓝=李亚男, 谢霆锋=王菲, 黄晓明=杨颖}

/*public V get(Object key) 根据指定的键，在Map集合中获取对应的值。*/
System.out.println(map.get("谢霆锋")); // 王菲

/*boolean containsKey(Object key) 判断集合中是否包含指定的键。*/
System.out.println(map.containsKey("王祖蓝")); // true
System.out.println(map.containsKey("鹿晗")); // false

/* public Set<K> keySet(): 获取Map集合中所有的键，存储到Set集合中。*/
Set<String> mapSet = map.keySet();
System.out.println(mapSet); // [王祖蓝, 谢霆锋, 黄晓明]

/* public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet(): 获取到Map集合中所有的键值对对象的集合(Set集合)。*/
Set<Map.Entry<String, String>> mapEntry = map.entrySet();
System.out.println(mapEntry); // [王祖蓝=李亚男, 谢霆锋=王菲, 黄晓明=杨颖]

/*public V remove(Object key): 把指定的键所对应的键值对元素在Map集合中删除，返回被删除元素的值。*/
map.remove("谢霆锋");
System.out.println(map); // {王祖蓝=李亚男, 黄晓明=杨颖}

}
}

tips:

使用put方法时，若指定的键(key)在集合中没有，则没有这个键对应的值，返回null，并把指定的键值添加到集合中；

若指定的键(key)在集合中存在，则返回值为集合中键对应的值（该值为替换前的值），并把指定键所对应的值，替换成指定的新值。

1.4 Map集合遍历键找值方式
键找值方式：即通过元素中的键，获取键所对应的值

分析步骤：

获取Map中所有的键，由于键是唯一的，所以返回一个Set集合存储所有的键。方法提示:keyset()
遍历键的Set集合，得到每一个键。
根据键，获取键所对应的值。方法提示:get(K key)
代码演示：

public class MapDemo01 {
public static void main(String[] args) {
//创建Map集合对象
HashMap<String, String> map = new HashMap<String,String>();
//添加元素到集合
map.put("胡歌", "霍建华");
map.put("郭德纲", "于谦");
map.put("薛之谦", "大张伟");

//获取所有的键获取键集
Set<String> keys = map.keySet();
// 遍历键集得到每一个键
for (String key : keys) {
//key 就是键
//获取对应值
String value = map.get(key);
System.out.println(key+"的CP是："+value);
}
}
}

遍历图解：

1.5 Map集合遍历键值对方式
1.5.1. Entry键值对对象
Set<Map.Entry<k, v>> entrySet(): 返回此映射中包含的映射关系的 Set视图。

我们已经知道，Map中存放的是两种对象，一种称为key(键)，一种称为value(值)，它们在在Map中是一一对应关系，这一对对象又称做Map中的一个Entry(项)。Entry将键值对的对应关系封装成了对象。即键值对对象，这样我们在遍历Map集合时，就可以从每一个键值对（Entry）对象中获取对应的键与对应的值。

既然Entry表示了一对键和值，那么也同样提供了获取对应键和对应值得方法：

public K getKey()：获取Entry对象中的键。
public V getValue()：获取Entry对象中的值。
在Map集合中也提供了获取所有Entry对象的方法：

public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet(): 获取到Map集合中所有的键值对对象的集合(Set集合)。
1.5.2. 如何实现键值对遍历？
键值对方式：即通过集合中每个键值对(Entry)对象，获取键值对(Entry)对象中的键与值。

操作步骤与图解：

获取Map集合中，所有的键值对(Entry)对象，以Set集合形式返回。方法提示:entrySet()。

遍历包含键值对(Entry)对象的Set集合，得到每一个键值对(Entry)对象。

通过键值对(Entry)对象，获取Entry对象中的键与值。方法提示:getkey() getValue()

public class MapDemo02 {
public static void main(String[] args) {
// 创建Map集合对象
HashMap<String, String> map = new HashMap<String,String>();
// 添加元素到集合
map.put("胡歌", "霍建华");
map.put("郭德纲", "于谦");
map.put("薛之谦", "大张伟");

// 获取所有的 entry对象 entrySet
Set<Entry<String,String>> entrySet = map.entrySet();

// 遍历得到每一个entry对象
for (Entry<String, String> entry : entrySet) {
// 解析
String key = entry.getKey();
String value = entry.getValue();
System.out.println(key+"的CP是:"+value);
}
}
}

遍历图解：

tips：Map集合不能直接使用迭代器或者foreach进行遍历。但是转成Set之后就可以使用了。

1.6 HashMap存储自定义类型键值
HashMap存储自定义类型键值，Map集合必须保证其唯一性。

实现方法：作为key的元素，可以重写hashCode方法和 equals方法，以保证key的唯一性。

tip: 如果key是String类型，可以不用重写hashCode和equals方法，因为String类已经重写了这两个方法。其他的必须重写重写hashCode和equals方法以保证key的唯一性。

举例：

每位学生（姓名，年龄）都有自己的家庭住址。那么，既然有对应关系，则将学生对象和家庭住址存储到map集合中。学生作为键, 家庭住址作为值。

注意，学生姓名相同并且年龄相同视为同一名学生。

编写学生类：

public class Student {
private String name;
private int age;

public Student() {
}

public Student(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}

public String getName() {
return name;
}

public void setName(String name) {
this.name = name;
}

public int getAge() {
return age;
}

public void setAge(int age) {
this.age = age;
}

@Override
public boolean equals(Object o) {
if (this == o)
return true;
if (o == null || getClass() != o.getClass())
return false;
Student student = (Student) o;
return age == student.age && Objects.equals(name, student.name);
}

@Override
public int hashCode() {
return Objects.hash(name, age);
}
}

@Override
public String toString() {
return "StudentMap{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}

编写测试类：

public class HashMapTest {
public static void main(String[] args) {
//1,创建Hashmap集合对象。
Map<Student,String> stu= new HashMap<Student,String>();
//2,添加元素。
stu.put(new StudentMap("迪丽热巴", 24), "北京");
stu.put(new StudentMap("古力娜扎", 23), "上海");
stu.put(new StudentMap("欧阳娜娜", 19), "深圳");

//3,取出元素。键找值方式
Set<Student>keySet = stu.keySet();
for(Student key: keySet){
value = stu.get(key);
System.out.println(key.toString()+"......."+value);
}
}
}
// 运行结果
StudentMap{name='欧阳娜娜', age=19}........深圳
StudentMap{name='迪丽热巴', age=24}........北京
StudentMap{name='古力娜扎', age=23}........上海

当给HashMap中存放自定义对象时，如果自定义对象作为key存在，这时要保证对象唯一，必须复写对象的hashCode和equals方法(如果忘记，请回顾HashSet存放自定义对象)。
如果要保证map中存放的key和取出的顺序一致，可以使用java.util.LinkedHashMap集合来存放。
1.8 LinkedHashMap
我们知道HashMap保证成对元素唯一，并且查询速度很快，可是成对元素存放进去是没有顺序的，那么我们要保证有序，还要速度快怎么办呢？

在HashMap下面有一个子类LinkedHashMap，它是链表和哈希表组合的一个数据存储结构。可以在保证查询速度快的同时，可以保证存取有序。

public class LinkedHashMapDemo {
public static void main(String[] args) {
LinkedHashMap<String, String> map = new LinkedHashMap<String, String>();
map.put("邓超", "孙俪");
map.put("李晨", "范冰冰");
map.put("刘德华", "朱丽倩");
Set<Entry<String, String>> entrySet = map.entrySet();
for (Entry<String, String> entry : entrySet) {
System.out.println(entry.getKey() + " " + entry.getValue());
}
}
}

结果:

邓超孙俪
李晨范冰冰
刘德华朱丽倩
1
2
3
扩展：

java.util.Hashtable<k, v>集合 implements Map<k, v>接口

Hashtable：底层也是一个哈希表，是一个线程安全的集合，是单线程集合，速度慢。不能存储null值，null键

HashMap：底层也是一个哈希表，是一个线程不安全的集合，是多线程的集合，速度快。可以存储null键，null值。

Hashtable和Vector集合一样，在jdk1.2版本之后被更先进的集合(HashMap,ArrayList)取代了。但是Hashtable的子类Properties依然活跃在历史的舞台。这里的Properties集合是一个唯一和IO流相结合的集合。

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看到这里相信你已经对Map集有一定的了解了，刚好这里有个需求需要你完成，请先在脑海里想想该怎么实现(>_<)。

需求：

计算一个字符串中每个字符出现次数。

分析：

使用Scanner获取一个字符串对象

创建一个Map集合，键key代表字符，值value代表次数。

遍历字符串得到每个字符。

判断Map中键key是否存在。

key存在：

通过字符(key),获取value(字符个数)

value++

put(key, value)把新的value存储到Map集合中

key不存在：

put(key, 1);

打印最终结果

代码：

public class MapTest {
public static void main(String[] args) {
//友情提示
System.out.println("请录入一个字符串:");
String line = new Scanner(System.in).nextLine();
// 定义每个字符出现次数的方法
findChar(line);
}
private static void findChar(String line) {
//1:创建一个集合存储字符以及其出现的次数
HashMap<Character, Integer> map = new HashMap<Character, Integer>();
//2:遍历字符串
for (int i = 0; i < line.length(); i++) {
char c = line.charAt(i);
//判断该字符是否在键集中
if (!map.containsKey(c)) {//说明这个字符没有出现过
//那就是第一次
map.put(c, 1);
} else {
//先获取之前的次数
Integer count = map.get(c);
//count++;
//再次存入更新
map.put(c, ++count);
}
}
System.out.println(map);
}
}

2. 题外话。。。。。。

2.1 JDK9对集合添加的优化
通常，我们在代码中创建一个集合（例如，List 或 Set ），并直接用一些元素填充它。实例化集合，几个add方法调用，使得代码重复冗余。

public class Demo01 {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("abc");
list.add("def");
list.add("ghi");
System.out.println(list);
}
}

Java 9，添加了几种集合工厂方法,更方便创建少量元素的集合、map实例。新的List、Set、Map的静态工厂方法可以更方便地创建集合的不可变实例。里面增加了一个静态方法of，可以给集合一次性添加多个元素。

static list of (E… elements)

使用前提：当集合中存储的元素个数已经确定了，不在改变时使用

例子：

public class HelloJDK9 {
public static void main(String[] args) {
Set<String> str1=Set.of("a","b","c");
//str1.add("c");这里编译的时候不会错，但是执行的时候会报错，因为是不可变的集合
System.out.println(str1);
Map<String,Integer> str2=Map.of("a",1,"b",2);
System.out.println(str2);
List<String> str3=List.of("a","b");
System.out.println(str3);
}
}

需要注意以下两点：

1:of()方法只是Map，List，Set这三个接口的静态方法，其父类接口和子类实现并没有这类方法，比如 HashSet，ArrayList等等；

2:返回的集合是不可变的,集合不能再使用add，put方法添加元素，会抛出异常。

3:Set接口和Map接口在调用of方法的时候，不能有重复的元素，否则会抛出异常。
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原文链接：https://blog.youkuaiyun.com/nishiwodebocai21/java/article/details/96833952