Java HashMap详细介绍和使用示例
①对HashMap的整体认识
HashMap是一个散列表,它存储的内容是键值对(key-value)映射。
HashMap继承于AbstractMap,实现了Map、Cloneable、java.io.Serializable接口。
HashMap的实现是不同步的,这意味着它不是线程安全的。它的key,value都可以是null。此外,HashMap中的映射不是有序的。
HashMap的实例有两个参数影响其性能:“初始容量”和“加载因子”。初始容量是哈希表在创建时的容量。加载因子是哈希表在其容量自动增加之前可以达到多满的一种尺度。通常默认加载因子是0.75,这是在时间和空间成本上寻求一种折衷。
②HashMap的构造函数
// 默认构造函数。 HashMap() // 指定“容量大小”的构造函数 HashMap(int capacity) // 指定“容量大小”和“加载因子”的构造函数 HashMap(int capacity, float loadFactor) // 包含“子Map”的构造函数 HashMap(Map<? extends K, ? extends V> map)
③HashMap的API
void clear() Object clone() boolean containsKey(Object key) boolean containsValue(Object value) Set<Entry<K, V>> entrySet() V get(Object key) boolean isEmpty() Set<K> keySet() V put(K key, V value) void putAll(Map<? extends K, ? extends V> map) V remove(Object key) int size() Collection<V> values()
④ HashMap的继承关系
java.lang.Object ↳ java.util.AbstractMap<K, V> ↳ java.util.HashMap<K, V> public class HashMap<K,V> extends AbstractMap<K,V> implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable { }
HashMap继承于AbstractMap类,实现了Map接口。Map是"key-value键值对"接口,AbstractMap实现了"键值对"的通用函数接口
HashMap是通过“拉链法”实现的哈希表。它包括几个重要的成员变量:table,size,threshold,loadFactor,modCount。
Table是一个Entry[]数组类型,Entry是一个单向链表。哈希表的key-value键值对都是存储在Entry数组中的。
Size是HashMap的大小 ,它是HashMap保存的键值对的数量。
Threshold是HashMap的阈值,用于判断是否需要调整HashMap的容量。Threshold的值=“容量*加载因子”,当HashMap中存储数据的数量达到threshold时,需要将HashMap的容量加倍。
loadFactor就是加载因子。
modCount是用来实现fail-fast机制的。
⑤HashMap遍历方式
1 遍历HashMap的键值对
第一步:根据entrySet()获取HashMap的“键值对”的Set集合。
第二步:通过Iterator迭代器遍历“第一步”得到的集合。
// 假设map是HashMap对象
// map中的key是String类型,value是Integer类型 Integer integ = null; Iterator iter = map.entrySet().iterator(); while(iter.hasNext()) { Map.Entry entry = (Map.Entry)iter.next(); // 获取key key = (String)entry.getKey(); // 获取value integ = (Integer)entry.getValue(); }
2 遍历HashMap的键
第一步:根据keySet()获取HashMap的“键”的Set集合。
第二步:通过Iterator迭代器遍历“第一步”得到的集合。
// 假设map是HashMap对象 // map中的key是String类型,value是Integer类型 String key = null; Integer integ = null; Iterator iter = map.keySet().iterator(); while (iter.hasNext()) { // 获取key key = (String)iter.next(); // 根据key,获取value integ = (Integer)map.get(key); }
3 遍历HashMap的值
第一步:根据value()获取HashMap的“值”的集合。
第二步:通过Iterator迭代器遍历“第一步”得到的集合。
// 假设map是HashMap对象
// map中的key是String类型,value是Integer类型 Integer value = null; Collection c = map.values(); Iterator iter= c.iterator(); while (iter.hasNext()) { value = (Integer)iter.next(); }
⑥遍历测试程序如下:
import java.util.Map;
import java.util.Random; import java.util.Iterator; import java.util.HashMap; import java.util.HashSet; import java.util.Map.Entry; import java.util.Collection; /* * @desc 遍历HashMap的测试程序。 * (01) 通过entrySet()去遍历key、value,参考实现函数: * iteratorHashMapByEntryset() * (02) 通过keySet()去遍历key、value,参考实现函数: * iteratorHashMapByKeyset() * (03) 通过values()去遍历value,参考实现函数: * iteratorHashMapJustValues() * * @author skywang */ public class HashMapIteratorTest { public static void main(String[] args) { int val = 0; String key = null; Integer value = null; Random r = new Random(); HashMap map = new HashMap(); for (int i=0; i<12; i++) { // 随机获取一个[0,100)之间的数字 val = r.nextInt(100); key = String.valueOf(val); value = r.nextInt(5); // 添加到HashMap中 map.put(key, value); System.out.println(" key:"+key+" value:"+value); } // 通过entrySet()遍历HashMap的key-value iteratorHashMapByEntryset(map) ; // 通过keySet()遍历HashMap的key-value iteratorHashMapByKeyset(map) ; // 单单遍历HashMap的value iteratorHashMapJustValues(map); } /* * 通过entry set遍历HashMap * 效率高! */ private static void iteratorHashMapByEntryset(HashMap map) { if (map == null) return ; System.out.println("\niterator HashMap By entryset"); String key = null; Integer integ = null; Iterator iter = map.entrySet().iterator(); while(iter.hasNext()) { Map.Entry entry = (Map.Entry)iter.next(); key = (String)entry.getKey(); integ = (Integer)entry.getValue(); System.out.println(key+" -- "+integ.intValue()); } } /* * 通过keyset来遍历HashMap * 效率低! */ private static void iteratorHashMapByKeyset(HashMap map) { if (map == null) return ; System.out.println("\niterator HashMap By keyset"); String key = null; Integer integ = null; Iterator iter = map.keySet().iterator(); while (iter.hasNext()) { key = (String)iter.next(); integ = (Integer)map.get(key); System.out.println(key+" -- "+integ.intValue()); } } /* * 遍历HashMap的values */ private static void iteratorHashMapJustValues(HashMap map) { if (map == null) return ; Collection c = map.values(); Iterator iter= c.iterator(); while (iter.hasNext()) { System.out.println(iter.next()); } } }
⑦通过一个实例学习如何使用HashMap
import java.util.Map; import java.util.Random; import java.util.Iterator; import java.util.HashMap; import java.util.HashSet; import java.util.Map.Entry; import java.util.Collection; /* * @desc HashMap测试程序 * * @author skywang */ public class HashMapTest { public static void main(String[] args) { testHashMapAPIs(); } private static void testHashMapAPIs() { // 初始化随机种子 Random r = new Random(); // 新建HashMap HashMap map = new HashMap(); // 添加操作 map.put("one", r.nextInt(10)); map.put("two", r.nextInt(10)); map.put("three", r.nextInt(10)); // 打印出map System.out.println("map:"+map ); // 通过Iterator遍历key-value Iterator iter = map.entrySet().iterator(); while(iter.hasNext()) { Map.Entry entry = (Map.Entry)iter.next(); System.out.println("next : "+ entry.getKey() +" - "+entry.getValue()); } // HashMap的键值对个数 System.out.println("size:"+map.size()); // containsKey(Object key) :是否包含键key System.out.println("contains key two : "+map.containsKey("two")); System.out.println("contains key five : "+map.containsKey("five")); // containsValue(Object value) :是否包含值value System.out.println("contains value 0 : "+map.containsValue(new Integer(0))); // remove(Object key) : 删除键key对应的键值对 map.remove("three"); System.out.println("map:"+map ); // clear() : 清空HashMap map.clear(); // isEmpty() : HashMap是否为空 System.out.println((map.isEmpty()?"map is empty":"map is not empty") ); } }
运行结果
map:{two=7, one=9, three=6}
next : two - 7
next : one - 9
next : three - 6
size:3
contains key two : true
contains key five : false
contains value 0 : false
map:{two=7, one=9}
map is empty
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