java基础-- 集合框架 之 Map集合

一、 Map 集合概述

（其实Set底层就是使用了Map集合。）

Map与Collection在集合框架中属于并列存在

Map存储的是键值对

Map存储元素使用put方法，Collection使用add方法

Map集合没有直接取出元素的方法，而是先转成Set集合，再通过迭代获取元素

Map集合中键要保证唯一性

二、Map子类集合特点

|--Hashtable:底层是哈希表数据结构，不可以存入null键null值。该集合是线程同 步的，jdk1.0.版本，效率低。

|--HashMap：底层是哈希表数据结构，允许使用 null 值和 null 键，该集合是不同步的。将hashtable替代，jdk1.2.版本，效率高。

|--TreeMap：底层是二叉树数据结构，线程不同步。可以用于给map集合中的键进行排序。和Set很像，其实Set底层就是使用了Map集合。

三、Map集合共性方法

特殊之处：

1、get(Object key) 可以用返回null来判断一个键是否存在，

2、put(K key, V value)

添加元素，如果出现添加时，相同的键。那么后添加的值会覆盖原有键对应值。

而且put方法会返回被覆盖的值。

3、remove（）返回与key关联的旧值；如果没有任何映射关系，则返回null。（返回null还可能表示该映射之前将null与key相联

Map集合共性方法演示代码:

import java.util.*;

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

// 添加元素,添加元素，如果出现添加时，相同的键。那么后添加的值会覆盖原有键对应值。
// b并且put方法会返回被覆盖的值。而在HashSet中如果添加相同的元素，返回false
System.out.println("put:" + map.put("01", "zhangsan1"));
System.out.println("put:" + map.put("01", "wnagwu"));

map.put("02", "zhangsan2");
map.put("03", "zhangsan3");

System.out.println("containsKey:" + map.containsKey("022"));
// System.out.println("remove:"+map.remove("02"));

System.out.println("get:" + map.get("023"));

// 可以通过get方法的返回值来判断一个键是否存在。通过返回null来判断。
map.put("04", null);
System.out.println("get:" + map.get("04"));

// 获取map集合中所有的值。
Collection<String> coll = map.values();

System.out.println(coll);
System.out.println(map);

}
}

四、Map集合两中取出方式

取出原理：将map集合转成set集合。在通过迭代器取出。

1、 取出方式一：Set<k> ，keySet（）

将map中所有的键存入到Set集合。

因为set具备迭代器，所以可以通过迭代方式取出所有的键，再根据get方法，获取每一个键对应的值。

2、 取出方式二：Set<Map.Entry<k,v>> ，entrySet（）

将map集合中的映射关系存入到了set集合中，而这个关系的数据类型就是：Map.Entry。

Entry其实是Map中的一个static内部接口。

3、Entry为什么要定义在内部呢？

因为只有有了Map集合，有了键值对，才会有键值的映射关系。

关系属于Map集合中的一个内部事物。

而且该事物在直接访问Map集合中的元素。

Map集合两种取出方式示例代码:

import java.util.*;

class MapDemo2 {
public static void main(String[] args) {
Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();

map.put("02", "zhangsan2");
map.put("03", "zhangsan3");
map.put("01", "zhangsan1");
map.put("04", "zhangsan4");

System.out.println("Map集合取出方式一：通过keySet()取键 ");

// 先通过keySet()获取map集合的所有键的Set集合,;
Set<String> keySet = map.keySet();

// 有了Set集合。就可以获取其迭代器。
Iterator<String> it2 = keySet.iterator();

while (it2.hasNext()) {
String key = it2.next();
// 有了键可以通过map集合的get方法获取其对应的值。
String value = map.get(key);
System.out.println("key:" + key + ",value:" + value);
}

System.out.println("Map集合取出方式二: 通过entrySet() 取键值的映射关系");

// 将Map集合中的映射关系取出，存入到Set集合中。
Set<Map.Entry<String, String>> entrySet = map.entrySet();

Iterator<Map.Entry<String, String>> it = entrySet.iterator();

while (it.hasNext()) {
Map.Entry<String, String> me = it.next();
String key = me.getKey();
String value = me.getValue();

System.out.println(key + ":" + value);

}
}
}

/*
Map.Entry 其实Entry也是一个接口，它是Map接口中的一个内部接口。

interface Map {
public static interface Entry {

public abstract Object getKey();
public abstract Object getValue();
}
}

class HashMap implements Map {
class Hahs implements Map.Entry {

public Object getKey(){}
public Object getValue(){}
}
}
*/

五、练习

Map集合练习：

要求：定义一个学生类，使用集合存储和获取学生对象

每一个学生都有对应的归属地。

学生Student，地址String。

学生属性：姓名，年龄。

注意：姓名和年龄相同的视为同一个学生。

保证学生的唯一性。

思路：

1、描述学生。

2、定义map容器，将学生作为键，地址作为值存入。

3、获取map集合中的元素

说明：

如果对象较多，为了存储，而又不确定使用什么集合存储的时候，为了安全和提高可扩展性。需要做的操作:覆盖hashcode和equals方法，

实现Comparable，覆盖compareTo方法，使其具有自然顺序。

定义一个学生类，使用map集合存储和获取学生对象

import java.util.*;

class Student implements Comparable<Student>{
private String name;
private int age;
Student(String name,int age){
this.name = name;
this.age = age;
}

//为了以后可以使用二叉树存储，所以事先实现Comparable，让Student具有自然顺序
public int compareTo(Student s)
{
int num = new Integer(this.age).compareTo(new Integer(s.age));

if(num==0)
return this.name.compareTo(s.name);
return num;
}

//为了以后可以使用Hash集合存储，先复写hashCode和equals方法
public int hashCode()
{
return name.hashCode()+age*34;
}
public boolean equals(Object obj)
{
if(!(obj instanceof Student))	//Object没有泛型，需强转

throw new ClassCastException("类型不匹配");

Student s = (Student)obj;

return this.name.equals(s.name) && this.age==s.age;

}
public String getName()
{
return name;
}
public int getAge()
{
return age;
}
public String toString()
{
return name+":"+age;
}
}

class  MapTest
{
public static void main(String[] args)
{
HashMap<Student,String> hm = new HashMap<Student,String>();

hm.put(new Student("lisi1",21),"beijing");//被覆盖
hm.put(new Student("lisi1",21),"tianjin");
hm.put(new Student("lisi2",22),"shanghai");
hm.put(new Student("lisi3",23),"nanjing");
hm.put(new Student("lisi4",24),"wuhan");

//第一种取出方式 keySet
System.out.println("Map集合取出方式一：通过keySet()取键 ");

Set<Student> keySet = hm.keySet();

Iterator<Student> it = keySet.iterator();

while(it.hasNext())
{
Student stu = it.next();
String addr = hm.get(stu);
System.out.println(stu+".."+addr);
}

//第二种取出方式 entrySet
System.out.println("Map集合取出方式二: 通过entrySet() 取键值的映射关系");

Set<Map.Entry<Student,String>> entrySet = hm.entrySet();

Iterator<Map.Entry<Student,String>> iter = entrySet.iterator();

while(iter.hasNext())
{
Map.Entry<Student,String> me = iter.next();
Student stu = me.getKey();
String addr = me.getValue();
System.out.println(stu+"........."+addr);
}
}
}

TreeMap练习：对学生进行升序排序

因为数据是以键值对存在的，所以使用可以排序的Map集合：TreeMap

import java.util.*;

class Student2 implements Comparable<Student2> {
private String name;
private int age;

Student2(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}

// 为了以后可以使用二叉树存储，所以事先实现Comparable，让Student具有自然顺序
public int compareTo(Student2 s) {
int num = new Integer(this.age).compareTo(new Integer(s.age));

if (num == 0)
return this.name.compareTo(s.name);
return num;
}

// 为了以后可以使用Hash集合存储，先复写hashCode和equals方法
public int hashCode() {
return name.hashCode() + age * 34;
}

public boolean equals(Object obj) {
if (!(obj instanceof Student2)) // Object没有泛型，需强转

throw new ClassCastException("类型不匹配");

Student2 s = (Student2) obj;

return this.name.equals(s.name) && this.age == s.age;

}

public String getName() {
return name;
}

public int getAge() {
return age;
}
//
public String toString() {
return name + ":" + age;
}
}

class StuNameComparator implements Comparator<Student2> {
public int compare(Student2 s1, Student2 s2) {
int num = s1.getName().compareTo(s2.getName());
if (num == 0)
return new Integer(s1.getAge()).compareTo(new Integer(s2.getAge()));

return num;
}
}

class MapTest2 {
public static void main(String[] args) {
TreeMap<Student2, String> tm = new TreeMap<Student2, String>(
new StuNameComparator());

tm.put(new Student2("blisi3", 23), "nanjing");
tm.put(new Student2("lisi1", 21), "beijing");// 被覆盖
tm.put(new Student2("alisi4", 24), "wuhan");
tm.put(new Student2("lisi1", 21), "tianjin");
tm.put(new Student2("lisi2", 22), "shanghai");

Set<Map.Entry<Student2, String>> entrySet = tm.entrySet();

Iterator<Map.Entry<Student2, String>> it = entrySet.iterator();

while (it.hasNext()) {
Map.Entry<Student2, String> me = it.next();

Student2 stu = me.getKey();
String addr = me.getValue();
System.out.println(stu + ":::" + addr);
}
}
}

Map集合练习二：

获取字符串中的字母出现的次数："sdfgzxcvasdfxcvdf"

希望打印结果：a(1)c(2).....

说明：

通过结果发现，每一个字母都有对应的次数。

说明字母和次数之间都有映射关系，所以可以选择map集合，因为map集合中存放就是映射关系。

思路：

1、将字符串转换成字符数组。因为要对每一个字母进行操作。

2、定义一个map集合，因为打印结果的字母有顺序，所以使用treemap集合。

3、遍历字符数组。

将每一个字母作为键去查map集合。

如果返回null，将该字母和1存入到map集合中。

如果返回不是null，说明该字母在map集合已经存在并有对应次数。

那么就获取该次数并进行自增，然后将该字母和自增后的次数存入到map集合中,覆盖调用原理键所对应的值。

4、将map集合中的数据变成指定的字符串形式返回。

获取字符串中的字母出现的次数代码演示:

import java.util.*;

class MapTest3 {
public static void main(String[] args) {
String s = charCount("ak+abAf1c,dCkaAbc-defa");
System.out.println(s);
}

public static String charCount(String str) {
char[] chs = str.toCharArray();

TreeMap<Character, Integer> tm = new TreeMap<Character, Integer>();

// 定义一个计数器，记录字母出现的次数
int count = 0;
for (int x = 0; x < chs.length; x++) {

if (!(chs[x] >= 'a' && chs[x] <= 'z' || chs[x] >= 'A'
&& chs[x] <= 'Z'))
continue;

Integer value = tm.get(chs[x]);

if (value != null)
count = value;
count++;

tm.put(chs[x], count);// 直接往集合中存储字符和数字，为什么可以，因为自动装箱。

count = 0;	//为了避免每次都使用同一个计数器，出现叠加，每次都要清零

/*if(value==null) {
tm.put(chs[x],1);
} else {
value = value + 1;
tm.put(chs[x],value);
}*/

}

// System.out.println(tm);

//为获取指定格式，定义一个容器以指定格式存储原集合中的数据
StringBuilder sb = new StringBuilder();

Set<Map.Entry<Character, Integer>> entrySet = tm.entrySet();
Iterator<Map.Entry<Character, Integer>> it = entrySet.iterator();

while (it.hasNext()) {
Map.Entry<Character, Integer> me = it.next();
Character ch = me.getKey();
Integer value = me.getValue();
sb.append(ch + "(" + value + ")");
}

return sb.toString();
}
}

六、Map扩展知识：嵌套映射（map集合被使用是因为具备映射关系）

获取学校学生信息示例代码：

要求：获取学校的学生信息：

一个学校有多个教室,每一个教室都有名称。

说明：

该示例使用了两种方式存储学生的信息。

方式一:将学生信息封装成对象存入List集合List<Student>

然后将教室名称作为键，教室集合作为值存入

方式二：将学生信息直接存入HashMap集合HashMap<String,String>

然后将教室名作为键，学生信息集合作为值存入

import java.util.*;

class Student {
private String id;
private String name;

Student(String id, String name) {
this.id = id;
this.name = name;
}

public String toString() {
return id + ":::" + name;
}
}

// 获取学生信息的工具类
class Tool {

// 遍历指定教室直接获取学生信息
public static void getStudentInfo(HashMap<String, String> roomMap) {
Iterator<String> it = roomMap.keySet().iterator();

while (it.hasNext()) {
String id = it.next();
String name = roomMap.get(id);
System.out.println(id + ":" + name);
}
}

// 遍历指定教室来获取学生对象
public static void getInfos(List<Student> list) {
Iterator<Student> it = list.iterator();
while (it.hasNext()) {
Student s = it.next();
System.out.println(s);
}
}
}

class getStudentMethod {

// 将学生信息封装成学生对象再存入教室集合
public static void Method() {

// 创建学校 <教室名称，存储学生对象的教室>
HashMap<String, List<Student>> czbk = new HashMap<String, List<Student>>();

// 创建存储学生对象的教室
List<Student> yure = new ArrayList<Student>();
List<Student> jiuye = new ArrayList<Student>();

// 将教室存入学校
czbk.put("yureban", yure);
czbk.put("jiuyeban", jiuye);

// 将学生对象存入教室
yure.add(new Student("01", "zhagnsa"));
yure.add(new Student("04", "wangwu"));

jiuye.add(new Student("01", "zhouqi"));
jiuye.add(new Student("02", "zhaoli"));

Iterator<String> it = czbk.keySet().iterator();

while (it.hasNext()) {
String roomName = it.next();
List<Student> room = czbk.get(roomName);

System.out.println(roomName);
Tool.getInfos(room);
}

}

// 直接将学生信息存入教室集合
public static void Method2() {

// 创建学校<教室名称，存储学生信息的教室>
HashMap<String, HashMap<String, String>> czbk = new HashMap<String, HashMap<String, String>>();

// 创建直接存储学生信息的教室
HashMap<String, String> yure = new HashMap<String, String>();
HashMap<String, String> jiuye = new HashMap<String, String>();

czbk.put("yureban", yure);
czbk.put("jiuyeban", jiuye);

yure.put("01", "zhagnsan");
yure.put("02", "lisi");

jiuye.put("01", "zhaoliu");
jiuye.put("02", "wangwu");

// 遍历czbk学校集合，获取所有的教室。
Iterator<String> it = czbk.keySet().iterator();

while (it.hasNext()) {
String roomName = it.next();
HashMap<String, String> room = czbk.get(roomName);

System.out.println(roomName);

// 获取指定教室的所有学生信息
Tool.getStudentInfo(room);
}

}
}

class MapDemo3 {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("demo");
getStudentMethod.Method();

System.out.println("--------------------");

System.out.println("demo2");
getStudentMethod.Method2();
}

}