Java Map 怎样实现Key 的唯一性？

Posted 2020-09-21 yxysuanfa

大家都知道。在Map和Set不可存在反复元素？ 

可是对于内部的细节我们并不了解。今天我们就一块来 探讨一下！

1 对于 HashMap  HashSet  

他们的底层数据结构的实现是：维护了一张  HashTable 。容器中的元素所有存储在Hashtable 中。他们再加入元素的时候,是怎样推断是否存在有反复元素的呢？  每个被加入的元素都有一个 hashCode(哈希值)，他们先比較哈希值，是否同样？ 不同样的元素，加入进入 HashTable.   假设hashCode同样的话， 再去比較 equals()方法，假设也同样的话，JVM就觉得数据已经存在了。就不会加入数据！

如图1：

2 对于 TreeMap  TreeSet

他们底层是数据结构的实现是：维护了一棵二叉树。 容器中加入元素的时候，他们有是怎么推断是否有同样元素的？我们都直到 TreeMap TreeSet  她们 都是 有序的存储数据。

为了维护 数据的唯一性。 再存入数据的时候，他们会调用元素中 实现的 Comparable 的 compareTo()  方法（代码1）。 或者 集合本身创建的时候 传入了 迭代器（代码2）.  详细的实现是：调用比較方法，返回-1 的时候，加入到左子树，返回1 的时候 加入到 右子树。

返回0 有同样数据 不加入该元素！

如图2

代码1；（原理一）

package stu.love.v;

import java.util.*;
//什么时候用Map
/*
当存在映射关系时。
每一个学员都相应一个地址
姓名，年龄同样的视为同一个人

*/
// 容器中的对象 本身 具备比較性。

class StudentD implements Comparable<StudentD>
{
	private String name;
	private int age;
	
	public StudentD(String name,int age)
	{
		this.name = name;
		this.age = age;
	}
	
	public int compareTo(StudentD stu)
	{
		int t = this.age-stu.age;
		return t==0?
this.name.compareTo(stu.name):t;
	}
	
	
//	重写了 hashCode 方法
    public int hashCode()
	{
	    return name.hashCode()+age*36;
	}
  
//    重写了  equals 方法
    public boolean equals(Object obj)
    { 
	   if(!(obj instanceof StudentD))
	        throw new ClassCastException("类型异常");
	   
	   	StudentD stu =(StudentD)obj;
		return this.name.equals(stu.name) && this.age ==stu.age;
	}
  
  
	public void setName(String name)
	{
		this.name = name;
	}
	public void setAge(int age)
	{
		this.age = age;
	}
	public String getName()
	{
		return this.name;
	}
	public int getAge()
	{
		return this.age;
	}
	public String toString()
	{
		return this.name +","+age;
	}
}
class Demo16 
{
	public static void main(String[] args) 
	{   
		//保证键唯一的原理，先推断哈希值是否同样，同样再推断equals()
		HashMap<StudentD,String> hm = new HashMap<StudentD,String>();

		hm.put(new StudentD("xiaobai",23),"shanghai");
		hm.put(new StudentD("wanghei",20),"beijing");
		hm.put(new StudentD("lisi",28),"shenzhen");
		hm.put(new StudentD("lisi",28),"shenzhen");

     
//		Map 第一种 迭代方式   依据 key 找  value
		Set<StudentD> set=hm.keySet();
		for(Iterator<StudentD>  ite = set.iterator();ite.hasNext();)
		{
			StudentD stu = ite.next();
			String value = hm.get(stu);
			sop(stu+"的地址是:"+value);
		}
     
//		map 的 另外一种 迭代方式  获取 键值对。entry 获取当中的 key 和 value
		Set<Map.Entry<StudentD,String>> entry = hm.entrySet();
		for(Iterator<Map.Entry<StudentD,String>> ite = entry.iterator();ite.hasNext();)
		{
			Map.Entry<StudentD,String> kv = ite.next();
			StudentD key = kv.getKey();
			String  value = kv.getValue();
			sop(key+"的地址是:"+value);
		}
	
	
	}

	public static void sop(Object obj)
	{
		System.out.println(obj);
	}
}

代码2：

package stu.love.v;

/*
TreeMap:
HashMap保证键唯一的原理和HashSet同样
TreeMap保证键唯一的原理和TreeSet同样

*/
import java.util.*;


class Student1
{
	private String name;
	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;
	}


	private int age;
	
	public Student1(String name,int age)
	{
		this.name = name;
		this.age = age;
	}
	
	
	public String toString()
	{
		return name+","+age;
	}
	
}



//  比較器
class CompareByName implements Comparator<Student1>
{
	public int compare(Student1 s1,Student1 s2)
	{
//		这样写的方法 很好！
  简洁
		int t = s1.getName().compareTo(s2.getName());
		return t ==0?s1.getAge()-s2.getAge():t;
	}
}

class  Demo17
{
	public static void main(String[] args) 
	{  
//		原理二：
		//保证键唯一的原理：比較方法的返回值为0
		TreeMap<Student1,String> tm = new TreeMap<Student1,String>(new CompareByName());
		
		tm.put(new Student1("xiaobai",23),"shanghai");
		tm.put(new Student1("wanghei",20),"beijing");
		tm.put(new Student1("lisi",28),"shenzhen");
		tm.put(new Student1("lisi",28),"shenzhen");

		Set<Map.Entry<Student1,String>> entry = tm.entrySet();
		
		for(Iterator<Map.Entry<Student1,String>> it = entry.iterator();it.hasNext();)
		{
			Map.Entry<Student1,String> kv = it.next();
			Student1 key = kv.getKey();
			String  value = kv.getValue();
			sop(key+"的地址是:"+value);
		}
	}
	public static void sop(Object obj)
	{
		System.out.println(obj);
	}
}