【Java SE】基础知识回顾——【11.Map】
2024-01-08 14:57:34
这里写目录标题
Map
目标
- 能够说出Map集合特点
- 使用Map集合添加方法保存数据
- 使用”键找值”的方式遍历Map集合
- 使用”键值对”的方式遍历Map集合
- 能够使用HashMap存储自定义键值对的数据
- 能够使用HashMap编写斗地主洗牌发牌案例
第一章 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(key)，值(value)可以重复；每个键只能对应一个值。
1.2 Map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。
- HashMap<K,V>：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。
- LinkedHashMap<K,V>：HashMap下有个子类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，需要重写键的hashCode()方法、equals()方法。
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的特点和接口中的常用方法
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)。- public getOrDefault(Object key，V defaultValue):当map集合中有这个key时，就使用这个key对应的value值，如果没有就使用默认值
Map接口的方法演示
public class MapDemo {
public static void main(String[] args) {
//创建 map对象
HashMap<String, String> map = new HashMap<String, String>();
//添加元素到集合
map.put("黄晓明", "杨颖");
map.put("文章", "马伊琍");
map.put("邓超", "孙俪");
System.out.println(map);
//String remove(String key)
System.out.println(map.remove("邓超"));
System.out.println(map);
// 想要查看 黄晓明的媳妇 是谁
System.out.println(map.get("黄晓明"));
System.out.println(map.get("邓超"));
}
}
MAP集合的特点
package Demo01; import java.util.HashMap; import java.util.Map; /** * @author 270 * java.util.Map<k,v>集合 * Map集合的特点： * 1.Map集合是一个双列集合，一个元素包含两个值（key，value） * 2.Map集合中的元素，key和value的数据类型可以相同也可以不同 * 3.Map集合中的元素，key是不允许重复的，value是可以重复的 * 4.Map集合中的元素，key和value是一一对应的 * java.util.HashMap<k.v>集合，implements Map<k,v>接口 * 1.HashMap集合底层是哈希表，查询速度特别的快 * 2.hashMap集合是一个无序的集合，存储的元素和取出元素的顺序可能会变 * java.util.linkedHashMap<k,v>集合，extends HashMap<k,v>集合 * 1.LinkedHashMap集合底层是哈希表+链表 * 2.LinkedHashMap集合是一个有序的集合，存储元素和取出元素的顺序是一致的 * * 常用方法： * public V put(K key, V value): 把指定的键与指定的值添加到Map集合中。 * 返回值 V * 存储键值对的时候，key不重复，返回值v是null * 存储键值对的时候，key重复，会使用新的value替换Map中重复的value，返回【被替换的value值】 * 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。 * 返回值 V * 存储键值对的时候，key不重复，返回值v是null * 存储键值对的时候，key重复，会使用新的value替换map中重复的value，返回【被替换的alue值】 * public V get(Object key)根据指定的键，在Map集合中获取对应的值。 * 返回值 V * key存在，返回对应的value值 * key不存在，返回null * 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)。 */ public class Demo01Map { public static void main(String[] args) { show01(); System.out.println("============================="); show02(); } private static void show02() { Map<String,Integer> map = new HashMap<>(); map.put("厄斐琉斯",168); map.put("迷失之牙",165); map.put("发条魔灵",159); System.out.println(map); Integer i1 = map.remove("迷失之牙"); Integer i2 = map.remove("迷失之"); System.out.println(i2); System.out.println(map); Integer integer1 = map.get("厄斐琉斯"); System.out.println("integer1:"+integer1); Integer integer2 = map.get("桂鬼"); System.out.println("integer2:"+integer2); System.out.println(map.containsKey("厄斐琉斯")); System.out.println(map.containsKey("gui")); } private static void show01() { Map<String,String> map = new HashMap<>(); String v1 = map.put("桂", "高杉1"); System.out.println("v1:"+v1); String v2 = map.put("桂", "高杉2"); System.out.println("v2:"+v2); System.out.println(map); map.put("狗子","猫猫"); map.put("鬼鬼","猫猫"); map.put("赵粤","张艺兴"); System.out.println(map); } } 输出结果: v1:null v2:高杉1 {桂=高杉2} {桂=高杉2, 鬼鬼=猫猫, 狗子=猫猫, 赵粤=张艺兴} ============================= {厄斐琉斯=168, 发条魔灵=159, 迷失之牙=165} null {厄斐琉斯=168, 发条魔灵=159} integer1:168 integer2:null true falsetips:
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：
package Demo01;
import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
/**
* @author 270
* Map集合的第一种遍历方式：通过键找值的方式
* Map集合中的方法：
* Set<K>keyset() 返回此映射中包含的键的 Set 视图
* 实现步骤：
* 1.使用Map集合中的方法keyset（），
* 把Map集合中所有的key取出来，存储到一个set当中
* 2.遍历set集合，获取Map集合中的每一个key
* 3.通过Map集合中的方法get（key），通过key找到value
*/
public class Demo02KeySet {
public static void main(String[] args) {
Map<String,Integer> map = new HashMap<>();
map.put("厄斐琉斯",168);
map.put("迷失之牙",165);
map.put("发条魔灵",159);
//1.使用Map集合中的方法keySet（），把Map集合中所有的key取出来
Set<String> set = map.keySet();
//2.遍历set集合，获取Map集合中的每一个key
//使用迭代器或者增强for循环
Iterator<String> iterator = set.iterator();
while (iterator.hasNext()){
String key = iterator.next();
//通过key找到value
Integer value = map.get(key);
System.out.println(key+"="+value);
}
System.out.println("===============");
for (String key:set
) {
Integer value = map.get(key);
System.out.println(key+"="+value);
}
}
}
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);
}
}
}
1.5 Entry键值对对象
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)。
-
package Demo01; import java.util.HashMap; import java.util.Iterator; import java.util.Map; import java.util.Set; /** * @author 270 * Map遍历集合的第二种方式，使用Entry对象遍历 * * Map集合中的方法： * Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() * * 实现步骤： * 1.使用Map集合中的方法entrySet(),把Map集合中多个Entry对象取出来， * 存储到一个set集合中。 * 2.遍历Set集合，获取每一个Entry对象 * 3.使用Entry对象中的方法getKey()和getValue获取键与值 * */ public class Demo03EntrySet { public static void main(String[] args) { Map<String,Integer> map = new HashMap<>(); map.put("厄斐琉斯",168); map.put("迷失之牙",165); map.put("发条魔灵",159); Set<Map.Entry<String, Integer>> set = map.entrySet(); Iterator<Map.Entry<String, Integer>> it = set.iterator(); while (it.hasNext()){ Map.Entry<String, Integer> entry = it.next(); String key = entry.getKey(); Integer value = entry.getValue(); System.out.println(key+"="+value); } System.out.println("====================="); for (Map.Entry<String,Integer> entry:set){ Integer value = entry.getValue(); String key = entry.getKey(); System.out.println(key+"="+value); } } }
1.6 Map集合遍历键值对方式
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);
}
}
}
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。
1.7 HashMap存储自定义类型键值
练习：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);
}
//也可以在这里重写toString方法，这样在主方法打印key的时候会直接显示Student对象的属性值
}
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>map = new HashMap<Student,String>();
//2,添加元素。
map.put(newStudent("lisi",28), "上海");
map.put(newStudent("wangwu",22), "北京");
map.put(newStudent("zhaoliu",24), "成都");
map.put(newStudent("zhouqi",25), "广州");
map.put(newStudent("wangwu",22), "南京");
//3,取出元素。键找值方式
Set<Student> keySet = map.keySet();
for(Student key: keySet){
Stringvalue = map.get(key);
System.out.println(key.toString()+"....."+value);
}
}
}
- 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。
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
1.9 Hashtable
package Demo01;
import java.util.HashMap;
/**
* @author 270
* java.util.HashTable<K,V> 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
* HashMap：底层是一个哈希表，是一个线程不安全的集合，是多线程的集合
*
* HashMap集合：（之前学的所有集合）：可以存储null值，null键
* Hashtable集合：不能存储null值和null键
*
* 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
* Hashtable的子类properties依然活跃在历史舞台
* properties集合是唯一一个和IO流相结合的集合
*/
1.10 Map集合练习
需求：
计算一个字符串中每个字符出现次数。
分析：
- 获取一个字符串对象
- 创建一个Map集合，键代表字符，值代表次数。
- 遍历字符串得到每个字符。
- 判断Map中是否有该键。
- 如果没有，第一次出现，存储次数为1；如果有，则说明已经出现过，获取到对应的值进行++，再次存储。
- 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);
}
}
第二章 补充知识点
2.1 JDK9对集合添加的优化（Of方法）
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。
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。
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);
}
}
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
/**
* @author 270
* JDK：Set接口，Map接口：里面创建了静态方法of，可以给集合一次性添加多个元素
* Set<String> List<E> of(E....elements)
* 使用前提：
* 当集合中存储的元素个数已经确定了，不再改变时使用
* 注意：
* 1.of方法只适用于List接口，Set接口，不适用于接口的实现类
* 2.of方法的【返回值是一个不能改变的集合】，集合不能再使用add，put方法添加元素，否则会抛出异常。
* 3.Set接口和Map接口在调用of方法时，不能有【重复】的元素，否则会抛出异常。
*
*
*/
public class Demo01 {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = List.of("a", "b", "c", "d");
System.out.println(list);
Set<String> strings = Set.of("a", "v","a");
//java.lang.IllegalArgumentException:
Map<String, Integer> map = Map.of("厄斐琉斯", 18, "迷失之牙", 22);
System.out.println(map);
}
}
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等待；**
2:返回的集合是不可变的；
2.2 Debug追踪
使用IDEA的断点调试功能，查看程序的运行过程
-
在有效代码行，点击行号右边的空白区域，设置断点，程序执行到断点将停止，我们可以手动来运行程序
-
点击Debug运行模式
-
程序停止在断点上不再执行，而IDEA最下方打开了Debug调试窗口
-
Debug调试窗口介绍
-
快捷键F8，代码向下执行一行,第九行执行完毕，执行到第10行（第10行还未执行）
-
切换到控制台面板，控制台显示 请录入一个字符串： 并且等待键盘录入
-
快捷键F8，程序继续向后执行，执行键盘录入操作，在控制台录入数据 ababcea
-
此时到达findChar方法，快捷键F7，进入方法findChar
-
快捷键F8 接续执行，创建了map对象，变量区域显示
-
快捷键F8 接续执行，进入到循环中，循环变量i为 0,F8再继续执行，就获取到变量c赋值为字符‘a’ 字节值97
-
快捷键F8 接续执行，进入到判断语句中，因为该字符 不在Map集合键集中，再按F8执行，进入该判断中
-
快捷键F8 接续执行，循环结束，进入下次循环，此时map中已经添加一对儿元素
-
快捷键F8 接续执行，进入下次循环，再继续上面的操作，我们就可以看到代码每次是如何执行的了
-
如果不想继续debug,那么可以使用快捷键F9,程序正常执行到结束，程序结果在控制台显示
第三章 模拟斗地主洗牌发牌
3.1 案例介绍
按照斗地主的规则，完成洗牌发牌的动作。
具体规则：
- 组装54张扑克牌将
- 54张牌顺序打乱
- 三个玩家参与游戏，三人交替摸牌，每人17张牌，最后三张留作底牌。
- 查看三人各自手中的牌（按照牌的大小排序）、底牌
规则：手中扑克牌从大到小的摆放顺序：大王,小王,2,A,K,Q,J,10,9,8,7,6,5,4,3
3.2 案例需求分析
- 准备牌：
完成数字与纸牌的映射关系：
使用双列Map(HashMap)集合，完成一个数字与字符串纸牌的对应关系(相当于一个字典)。
- 洗牌：
通过数字完成洗牌发牌
- 发牌：
将每个人以及底牌设计为ArrayList,将最后3张牌直接存放于底牌，剩余牌通过对3取模依次发牌。
存放的过程中要求数字大小与斗地主规则的大小对应。
将代表不同纸牌的数字分配给不同的玩家与底牌。
- 看牌：
通过Map集合找到对应字符展示。
通过查询纸牌与数字的对应关系，由数字转成纸牌字符串再进行展示。
3.3 实现代码步骤
import java.util.*;
/**
* @author 270
*/
public class Test {
public static void main(String[] args) {
//用HashMap创建牌盒
HashMap<Integer, String> pokers = new HashMap<>();
//创建索引
ArrayList<Integer> pokerIndex = new ArrayList<>();
//添加数字集合和花色集合
List<String> colors = List.of("?", "?", "?", "?");
List<String> numbers = List.of("2", "A", "K", "Q", "J", "10", "9", "8", "7", "6", "5", "4", "3");
//大小王存入集合
int index = 0;
pokers.put(index, "大王");
pokerIndex.add(index);
index++;
pokers.put(index, "小王");
pokerIndex.add(index);
index++;
//将其他花色和数字组合存入HashMap中
//这里要先遍历数字再遍历花色，这样才能使不同花色相同数字的牌索引相连，不会出现不同花色数字索引有差别的情况
for (String s1 : numbers
) {
for (String s2 : colors
) {
pokers.put(index, s1 + s2);
pokerIndex.add(index++);
}
}
//洗牌
Collections.shuffle(pokerIndex);
//创建四个集合存储三个玩家和底牌
ArrayList<Integer> p1 = new ArrayList<>();
ArrayList<Integer> p2 = new ArrayList<>();
ArrayList<Integer> p3 = new ArrayList<>();
ArrayList<Integer> underCard = new ArrayList<>();
//发牌
for (int i = 0; i < pokerIndex.size(); i++) {
Integer in = pokerIndex.get(i);
if (i > 51) {
underCard.add(i);
}
if (i % 3 == 0) {
p1.add(in);
} else if (i % 3 == 1) {
p2.add(in);
} else if (i % 3 == 2) {
p3.add(in);
}
}
//排序
//Collections.sort(List)
Collections.sort(p1);
Collections.sort(p2);
Collections.sort(p3);
Collections.sort(underCard);
//通过索引将牌面找到
ArrayList<String> pl1 = new ArrayList<>();
ArrayList<String> pl2 = new ArrayList<>();
ArrayList<String> pl3 = new ArrayList<>();
ArrayList<String> dp = new ArrayList<>();
for (Integer i : p1
) {
pl1.add(pokers.get(i));
}
for (Integer i : p2
) {
pl2.add(pokers.get(i));
}
for (Integer i : p3
) {
pl3.add(pokers.get(i));
}
for (Integer i : underCard
) {
dp.add(pokers.get(i));
}
//输出
System.out.println(pl1);
System.out.println(pl2);
System.out.println(pl3);
System.out.println(dp);
}
}
文章来源:https://blog.csdn.net/qq_40639981/article/details/135455422
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