Map集合和Collections(集合工具类)

Map集合

将键映射到值的对象。
一个映射不能包含重复的键。
每个键最多只能映射到一个值。
Map接口和Collection接口的不同
Map是双列的,Collection是单列的
Map的键唯一,Collection的子体系Set是唯一的
Map集合的数据结构针对键有效，跟值无关;Collection集合的数据结构是针对元素有效
Map集合的功能概述
添加功能
V put(K key,V value):添加元素。这个其实还有另一个功能?替换
如果键是第一次存储，就直接存储元素，返回null
如果键不是第一次存在，就用值把以前的值替换掉，返回以前的值
删除功能
void clear():移除所有的键值对元素
V remove(Object key)：根据键删除键值对元素，并把值返回
判断功能
boolean containsKey(Object key)：判断集合是否包含指定的
boolean containsValue(Object value):判断集合是否包
boolean isEmpty()：判断集合是否为空
获取功能
Set<Map.Entry<K,V>> entrySet(): 返回一个键值对的Set
V get(Object key):根据键获取值
Set keySet():获取集合中所有键的集合
Collection values():获取集合中所有值的集合
长度功能
int size()：返回集合中的键值对的对数
Map集合四种遍历方法

public class TestMap {
     public static void main(String[] args) {
          Map<Integer, String> map = new HashMap<Integer, String>();
          map.put(1, "a");
          map.put(2, "b");
         map.put(3, "ab");
         map.put(4, "ab");
         map.put(4, "ab");// 和上面相同 ， 会自己筛选
         System.out.println(map.size());
       
         System.out.println("第一种：通过Map.keySet遍历key和value：");
         for (Integer in : map.keySet()) {
             //map.keySet()返回的是所有key的值
             String str = map.get(in);//得到每个key多对用value的值
             System.out.println(in + "     " + str);
         }
         // 第二种：
         System.out.println("第二种：通过Map.entrySet使用iterator遍历key和value：");
         Iterator<Map.Entry<Integer, String>> it = map.entrySet().iterator();
         while (it.hasNext()) {
              Map.Entry<Integer, String> entry = it.next();
                System.out.println("key= " + entry.getKey() + " and value= " + entry.getValue());
         }
         // 第三种：推荐，尤其是容量大时
         System.out.println("第三种：通过Map.entrySet遍历key和value");
         for (Map.Entry<Integer, String> entry : map.entrySet()) {
             //Map.entry<Integer,String> 映射项（键-值对）  有几个方法：用上面的名字entry
             //entry.getKey() ;entry.getValue(); entry.setValue();
             //map.entrySet()  返回此映射中包含的映射关系的 Set视图。
             System.out.println("key= " + entry.getKey() + " and value= "
                     + entry.getValue());
         }
         // 第四种：
        System.out.println("第四种：通过Map.values()遍历所有的value，但不能遍历key");
         for (String v : map.values()) {
             System.out.println("value= " + v);
         }
     }
 }

HashMap

HashMap
　　数组方式存储key/value，线程非安全，允许null作为key和value，key不可以重复，value允许重复，不保证元素迭代顺序是按照插入时的顺序，key的hash值是先计算key的hashcode值，然后再进行计算，每次容量扩容会重新计算所以key的hash值，会消耗资源，要求key必须重写equals和hashcode方法
默认初始容量16，如果key一样则比较value，如果value不一样，则按照链表结构存储value，就是一个key后面有多个value；
方法
1、添加：
V put(K key, V value) （可以相同的key值，但是添加的value值会覆盖前面的，返回值是前一个，如果没有就返回null）
putAll(Map<? extends K,? extends V> m) 从指定映射中将所有映射关系复制到此映射中（可选操作）。
2、删除
remove() 删除关联对象，指定key对象
clear() 清空集合对象
3、获取
value get(key) 可以用于判断键是否存在的情况。当指定的键不存在的时候，返回的是null。
４、判断：
boolean isEmpty() 长度为0返回true否则false
boolean containsKey(Object key) 判断集合中是否包含指定的key
boolean containsValue(Object value) 判断集合中是否包含指定的value
5、长度：
Int size（）

Hashtable
　　Hashtable与HashMap类似，是HashMap的线程安全版，它支持线程的同步，即任一时刻只有一个线程能写Hashtable，因此也导致了Hashtale在写入时会比较慢，它继承自Dictionary类，不同的是它不允许记录的键或者值为null，同时效率较低。
LinkedHashMap
LinkedHashMap保存了记录的插入顺序，在用Iteraor遍历LinkedHashMap时，先得到的记录肯定是先插入的，在遍历的时候会比HashMap慢，有HashMap的全部特性。
TreeMap
　　基于红黑二叉树的NavigableMap的实现，线程非安全，不允许null，key不可以重复，value允许重复，存入TreeMap的元素应当实现Comparable接口或者实现Comparator接口，会按照排序后的顺序迭代元素，两个相比较的key不得抛出classCastException。主要用于存入元素的时候对元素进行自动排序，迭代输出的时候就按排序顺序输出。

HashTable与HashMap
1、同步性:Hashtable是线程安全的，也就是说是同步的，而HashMap是线程序不安全的，不是同步的。
2、HashMap允许存在一个为null的key，多个为null的value 。
3、hashtable的key和value都不允许为null。

Collections工具类

Collections工具类提供了大量针对Collection/Map的操作，总体可分为四类，都为静态（static）方法：

1. 排序操作（主要针对List接口相关）
   reverse(List list)：反转指定List集合中元素的顺序
   shuffle(List list)：对List中的元素进行随机排序（洗牌）
   sort(List list)：对List里的元素根据自然升序排序
   sort(List list, Comparator c)：自定义比较器进行排序
   swap(List list, int i, int j)：将指定List集合中i处元素和j出元素进行交换
   rotate(List list, int distance)：将所有元素向右移位指定长度，如果distance等于size那么结果不变
2. 查找和替换（主要针对Collection接口相关）
   binarySearch(List list, Object key)：使用二分搜索法，以获得指定对象在List中的索引，前提是集合已经排序
   max(Collection coll)：返回最大元素
   max(Collection coll, Comparator comp)：根据自定义比较器，返回最大元素
   min(Collection coll)：返回最小元素
   min(Collection coll, Comparator comp)：根据自定义比较器，返回最小元素
   fill(List list, Object obj)：使用指定对象填充
   frequency(Collection Object o)：返回指定集合中指定对象出现的次数
   replaceAll(List list, Object old, Object new)：替换
3. 同步控制
   Collections工具类中提供了多个synchronizedXxx方法，该方法返回指定集合对象对应的同步对象，从而解决多线程并发访问集合时线程的安全问题。HashSet、ArrayList、HashMap都是线程不安全的，如果需要考虑同步，则使用这些方法。这些方法主要有：synchronizedSet、synchronizedSortedSet、synchronizedList、synchronizedMap、synchronizedSortedMap。
   特别需要指出的是，在使用迭代方法遍历集合时需要手工同步返回的集合。
4. 设置不可变集合
   Collections有三类方法可返回一个不可变集合：
   emptyXxx()：返回一个空的不可变的集合对象
   singletonXxx()：返回一个只包含指定对象的，不可变的集合对象。
   unmodifiableXxx()：返回指定集合对象的不可变视图
5. 其它
   disjoint(Collection<?> c1, Collection<?> c2) - 如果两个指定 collection 中没有相同的元素，则返回 true。
   addAll(Collection<? super T> c, T… a) - 一种方便的方式，将所有指定元素添加到指定 collection 中。示范：
   Collections.addAll(flavors, “Peaches 'n Plutonium”, “Rocky Racoon”);
   Comparator reverseOrder(Comparator cmp) - 返回一个比较器，它强行反转指定比较器的顺序。如果指定比较器为 null，则此方法等同于 reverseOrder()（换句话说，它返回一个比较器，该比较器将强行反转实现 Comparable 接口那些对象 collection 上的自然顺序）。