Map_HashMap_TreeMap

Posted 秋天1014童话

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Map_HashMap_TreeMap相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

18.01_集合框架(Map集合概述和特点)

  • A:Map接口概述
    • 查看API可以知道:
      • 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
  • B:Map接口和Collection接口的不同
    • Map是双列的,Collection是单列的(HashSet底层依赖HashMap,两个共用一套Hash算法)
    • Map的键唯一,Collection的子体系Set是唯一的
    • Map集合的数据结构值针对键有效,跟值无关;Collection集合的数据结构是针对元素有效

18.02_集合框架(Map集合的功能概述)

  • A:Map集合的功能概述
    • a:添加功能
      • V put(K key,V value):添加元素。
        • 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(被覆盖的值)
    • b: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
    • c:判断功能
      • boolean containsKey(Object key):判断集合是否包含指定的键
      • boolean containsValue(Object value):判断集合是否包含指定的值
      • boolean isEmpty():判断集合是否为空
    • d:获取功能
      • Set
    /**
     * Map添加:
     * 1. 不能重复,存取顺序不一致
     * 2. 若键不存在,指直接存储,返回null;若键已经存在,则替换原来的值,返回被替换的值
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        Map<String, Integer> map = new HashMap();

        //添加
        Integer i1 = map.put("张三", 23);     //null      //若键不存在,指直接存储,返回null
        Integer i2 = map.put("李四", 24); //null      //若键已经存在,则替换原来的值,返回被替换的值
        Integer i3 = map.put("王五", 25); //null
        Integer i4 = map.put("赵六", 26); //null
        Integer i5 = map.put("张三", 27); //23

        System.out.println(map);    //{李四=24, 张三=27, 王五=25, 赵六=26}

        //删除
        Integer value = map.remove("张三");   //根据键删除元素,返回键对应的值
        System.out.println(value);//27
        System.out.println(map);//{李四=24, 王五=25, 赵六=26}
        //map.clear();                          //清空

        //判断
        System.out.println(map.containsKey("张三"));      //false //判断是否包含键   
        System.out.println(map.containsValue(24));      //true  //判断是否包含值       
        System.out.println(map.isEmpty());              //false //判断是否为空

        //获取
        Set<String> s = map.keySet();           //获取集合中所有键的集合
        System.out.println(s);  //[李四, 王五, 赵六]
        Collection<Integer> c = map.values();   //获取集合中所有值的集合
        System.out.println(map.size());         //返回Map集合中键值对的个数
    }

18.03_集合框架(Map集合的遍历之键找值)

  • A:键找值思路:
    • 获取所有键的集合
    • 遍历键的集合,获取到每一个键
    • 根据键找值
      这里写图片描述
  • B:案例演示

    • Map集合的遍历之键找值

      HashMap<String, Integer> hm = new HashMap<>();
      hm.put("张三", 23);
      hm.put("李四", 24);
      hm.put("王五", 25);
      hm.put("赵六", 26);
      
      /*Set<String> keySet = hm.keySet();         //获取集合中所有的键
      Iterator<String> it = keySet.iterator();    //获取迭代器
      while(it.hasNext()) {                       //判断单列集合中是否有元素
          String key = it.next();                 //获取集合中的每一个元素,其实就是双列集合中的键
          Integer value = hm.get(key);            //根据键获取值
          System.out.println(key + "=" + value);  //打印键值对
      }*/
      
      for(String key : hm.keySet()) {             //增强for循环迭代双列集合第一种方式
          System.out.println(key + "=" + hm.get(key));
      }
      

18.04_集合框架(Map集合的遍历之键值对对象找键和值)

  • A:键值对对象找键和值思路:
    • 获取所有键值对对象的集合
    • 遍历键值对对象的集合,获取到每一个键值对对象
    • 根据键值对对象找键和值
      • Map.Entry说明Entry是Map的内部接口,将键和值封装成了Entry对象,并存储在Set集合中
      • 获取到Entry对象后,通过getKey()、getValue()获取键和值
        这里写图片描述
  • B:案例演示

    • Map集合的遍历之键值对对象找键和值

      HashMap<String, Integer> hm = new HashMap<>();
      hm.put("张三", 23);
      hm.put("李四", 24);
      hm.put("王五", 25);
      hm.put("赵六", 26);
      /*Set<Map.Entry<String, Integer>> entrySet = hm.entrySet(); //获取所有的键值对象的集合
      Iterator<Entry<String, Integer>> it = entrySet.iterator();//获取迭代器
      while(it.hasNext()) {
          Entry<String, Integer> en = it.next();              //获取键值对对象
          String key = en.getKey();                               //根据键值对对象获取键
          Integer value = en.getValue();                          //根据键值对对象获取值
          System.out.println(key + "=" + value);
      }*/
      
      for(Entry<String,Integer> en : hm.entrySet()) {
          System.out.println(en.getKey() + "=" + en.getValue());
      }
      //这里直接写Entry也行,相当于直接使用子类对象;要是写Map.Entry相当于父类引用指向子类对象.
      

C:源码分析

总结:遍历的两种方式(增强for)

HashMap<Character, Integer> hm = new HashMap<Character, Integer>();
//遍历1:
for(Character key : hm.keySet()){
    System.out.println(key+"..."+hm.get(key));
}

System.out.println("-------------");
//遍历2:
for(Entry<Character, Integer> en:hm.entrySet()){
    System.out.println(en.getKey()+"..."+en.getValue());
}

18.05_集合框架(HashMap集合键是Student ,值是String的案例)

  • A:案例演示
    • HashMap集合键是Student,值是String的案例
    • 主要看如何保证键的唯一
    • 和HashSet原理一样,要重写HashCode()和equals()方法
/**
     * HashMap集合键是Student,值是String的案例
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        HashMap<Student, String> hm = new HashMap<>();
        hm.put(new Student("张三",23),"北京");
        hm.put(new Student("赵四",24),"上海");
        hm.put(new Student("王五",25),"杭州");
        hm.put(new Student("赵六",26),"衡水");
        hm.put(new Student("张三",23),"武强");

        System.out.println(hm);
        //结果:{Student [name=张三, age=23]=武强, Student [name=赵四, age=24]=上海, Student [name=赵六, age=26]=衡水, Student [name=王五, age=25]=杭州}
    }
//Student重写HashCode()和equals()方法,自动生成即可
@Override
    public int hashCode() {
        final int prime = 31;
        int result = 1;
        result = prime * result + age;
        result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode());
        return result;
    }
    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        if (this == obj)
            return true;
        if (obj == null)
            return false;
        if (getClass() != obj.getClass())
            return false;
        Student other = (Student) obj;
        if (age != other.age)
            return false;
        if (name == null) {
            if (other.name != null)
                return false;
        } else if (!name.equals(other.name))
            return false;
        return true;
    }

18.06_集合框架(LinkedHashMap的概述和使用)

  • A:案例演示
    • LinkedHashMap的特点
      • 底层是链表实现的可以保证怎么存就怎么取

18.07_集合框架(TreeMap集合键是Student值是String的案例)

  • A:案例演示
    • TreeMap集合键是Student值是String的案例
    • 同TreeSet一样,要实现Comparable接口,实现CompareTo()。或者使用内部类方式 创建Comparator类对象,实现compare()方法。

法一:

/**
     * TreeMap集合键是Student值是String的案例
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        TreeMap<Student, String> tm = new TreeMap<Student, String>();
        tm.put(new Student("张三",33),"北京");
        tm.put(new Student("李四",13),"上海");
        tm.put(new Student("王五",43),"杭州");
        tm.put(new Student("赵六",23),"衡水");

        System.out.println(tm);
    }
public class Student implements Comparable<Student>{
    private String name;
    private int age;
    。。。
    @Override
    @Override
    public int compareTo(Student o) {
        int num = this.age - o.age; //以年龄为主要条件
        return num==0? this.name.compareTo(o.name):num;//以名字为次要条件
    }
    }

法二:

/**
     * TreeMap集合键是Student值是String的案例
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        //Demo1();
        TreeMap<Student, String> tm = new TreeMap<Student, String>(new Comparator<Student>(){

            @Override
            public int compare(Student s1, Student s2) {
                int num = s1.getName().compareTo(s2.getName());     //以名字为主要条件
                return num ==0 ? s1.getAge() - s2.getAge() : num;   //以年龄为次要条件
            }

        });
        tm.put(new Student("张三",33),"北京");
        tm.put(new Student("赵四",13),"上海");
        tm.put(new Student("王五",43),"杭州");
        tm.put(new Student("赵六",23),"衡水");

        System.out.println(tm);
    }

    private static void Demo1() {
        TreeMap<Student, String> tm = new TreeMap<Student, String>();
        tm.put(new Student("张三",33),"北京");
        tm.put(new Student("赵四",13),"上海");
        tm.put(new Student("王五",43),"杭州");
        tm.put(new Student("赵六",23),"衡水");

        System.out.println(tm);
    }

18.08_集合框架(统计字符串中每个字符出现的次数)

  • A:案例演示
    • 需求:统计字符串中每个字符出现的次数
/**
     *  需求:统计字符串中每个字符出现的次数
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        String s = "aasdsdasdfsdfe";
        HashMap<Character, Integer> hm = new HashMap<Character, Integer>();
        char[] arr = s.toCharArray();
        for(char c : arr){
            /*if(!hm.containsKey(c)){
                hm.put(c, 1);
            }else{
                hm.put(c, hm.get(c)+1);
            }*/
            hm.put(c, !hm.containsKey(c)?1:hm.get(c)+1);
        }
        for(Character key : hm.keySet()){
            System.out.println(key+"..."+hm.get(key));
        }
        System.out.println("-------------");
        for(Entry<Character, Integer> en:hm.entrySet()){
            System.out.println(en.getKey()+"..."+en.getValue());
        }
    }

18.09_集合框架(集合嵌套之HashMap嵌套HashMap)

  • A:案例演示
    • 集合嵌套之HashMap嵌套HashMap

18.10_集合框架(HashMap和Hashtable的区别)

  • A:面试题

    • HashMap和Hashtable的区别

      • Hashtable是JDK1.0版本出现的,是线程安全的,效率低,
      • HashMap是JDK1.2版本出现的,是线程不安全的,效率高

      • Hashtable不可以存储null键和null值,

      • HashMap可以存储null键和null值
  • B:案例演示
    • HashMap和Hashtable的区别

18.11_集合框架(Collections工具类的概述和常见方法讲解)

  • A:Collections类概述
    • 针对集合操作 的工具类
  • B:Collections成员方法
public static <T> void sort(List<T> list)
public static <T> int binarySearch(List<?> list,T key)
public static <T> T max(Collection<?> coll)
public static void reverse(List<?> list)
public static void shuffle(List<?> list)
    public static void main(String[] args){
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("c");
        list.add("a");
        list.add("g");
        list.add("e");

        Collections.sort(list);     //1.对集合进行排序
        System.out.println(list);   //[a, c, e, g]

        //2.二分查找(针对有序排列),若找到返回索引;若没有找到,返回-(插入的位置)-1。 
        //在进行此调用之前,必须根据列表元素的自然顺序对列表进行升序排序(通过 sort(List) 方法)。
        //如果没有对列表进行排序,则结果是不确定的。如果列表包含多个等于指定对象的元素,则无法保证找到的是哪一个。
        System.out.println(Collections.binarySearch(list, "b"));//-2
        System.out.println(Collections.binarySearch(list, "c"));//1

        //3.最大值、最小值
        System.out.println(Collections.max(list));//g
        System.out.println(Collections.min(list));//a

        //4.反转
        Collections.reverse(list);
        System.out.println(list);//[g, e, c, a]

        //5.随机排序,可以用来洗牌
        Collections.shuffle(list);
        System.out.println(list);
    }

18.12_集合框架(模拟斗地主洗牌和发牌)

  • A:案例演示

    • 模拟斗地主洗牌和发牌,牌没有排序

      //买一副扑克
      String[] num = {"A","2","3","4","5","6","7","8","9","10","J","Q","K"};
      String[] color = {"方片","梅花","红桃","黑桃"};
      ArrayList<String> poker = new ArrayList<>();
      
      for(String s1 : color) {
          for(String s2 : num) {
              poker.add(s1.concat(s2));
          }
      }
      
      poker.add("小王");
      poker.add("大王");
      //洗牌
      Collections.shuffle(poker);
      //发牌
      ArrayList<String> gaojin = new ArrayList<>();
      ArrayList<String> longwu = new ArrayList<>();
      ArrayList<String> me = new ArrayList<>();
      ArrayList<String> dipai = new ArrayList<>();
      
      for(int i = 0; i < poker.size(); i++) {
          if(i >= poker.size() - 3) {
              dipai.add(poker.get(i));
          }else if(i % 3 == 0) {
              gaojin.add(poker.get(i));
          }else if(i % 3 == 1) {
              longwu.add(poker.get(i));
          }else {
              me.add(poker.get(i));
          }
      }
      
      //看牌
      
      System.out.println(gaojin);
      System.out.println(longwu);
      System.out.println(me);
      System.out.println(dipai);
      

18.13_集合框架(模拟斗地主洗牌和发牌并对牌进行排序的原理图解)

  • A:画图演示
    • 画图说明排序原理
      这里写图片描述

18.14_集合框架(模拟斗地主洗牌和发牌并对牌进行排序的代码实现)

  • A:案例演示
    • 模拟斗地主洗牌和发牌并对牌进行排序的代码实现
  •     //买一副牌
        String[] num = {"3","4","5","6","7","8","9","10","J","Q","K","A","2"};
        String[] color = {"方片","梅花","红桃","黑桃"};
        HashMap<Integer, String> hm = new HashMap<>();          //存储索引和扑克牌
        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();            //存储索引
        int index = 0;                                          //索引的开始值
        for(String s1 : num) {
            for(String s2 : color) {
                hm.put(index, s2.concat(s1));                   //将索引和扑克牌添加到HashMap中
                list.add(index);                                //将索引添加到ArrayList集合中
                index++;
            }
        }
        hm.put(index, "小王");
        list.add(index);
        index++;
        hm.put(index, "大王");
        list.add(index);
        //洗牌
        Collections.shuffle(list);
        //发牌
        TreeSet<Integer> gaojin = new TreeSet<>();
        TreeSet<Integer> longwu = new TreeSet<>();
        TreeSet<Integer> me = new TreeSet<>();
        TreeSet<Integer> dipai = new TreeSet<>();
    
        for(int i = 0; i < list.size(); i++) {
            if(i >= list.size() - 3) {
                dipai.add(list.get(i));                         //将list集合中的索引添加到TreeSet集合中会自动排序
            }else if(i % 3 == 0) {
                gaojin.add(list.get(i));
            }else if(i % 3 == 1) {
                longwu.add(list.get(i));
            }else {
                me.add(list.get(i));
            }
        }
    
        //看牌
        lookPoker("高进", gaojin, hm);
        lookPoker("龙五", longwu, hm);
        lookPoker("冯佳", me, hm);
        lookPoker("底牌", dipai, hm);
    
    }
    
    public static void lookPoker(String name,TreeSet<Integer> ts,HashMap<Integer, String> hm) {
        System.out.print(name + "的牌是:");
        for (Integer index : ts) {
            System.out.print(hm.get(index) + " ");
        }
    
        System.out.println();
    }
    

18.15_集合框架(泛型固定下边界)

  • ? super E
public class Demo2_genric {

    /**
     * ? super E 泛型固定下边界,,比如Student的比较器,BaseStudent也可以用(拿出来比较)
     * ? extends E 泛型固定上边界,,比如BaseStudent加入到Student中(放进去)
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        //addAll(Collection<? extends E> c) 
        ArrayList<Student> list1 = new ArrayList<Student>();
        list1.add(new Student("a",23));
        list1.add(new Student("b",45));

        ArrayList<BaseStudent> list2 = new ArrayList<>();
        list2.add(new BaseStudent("a",23));
        list2.add(new BaseStudent("b",45));

        list1.addAll(list2);

        //TreeMap(Comparator<? super K> comparator) 
        TreeSet<Student> ts = new TreeSet<>(new CompareByAge());
        ts.add(new Student("a",23));
        ts.add(new Student("b",45));
        ts.add(new Student("c",25));


        TreeSet<BaseStudent> ts1 = new TreeSet<>(new CompareByAge());
        ts1.add(new BaseStudent("a",23));
        ts1.add(new BaseStudent("b",45));
        ts1.add(new BaseStudent("c",25));

        System.out.println(ts1);
        //在这里,比较器是Student的,但是BaseStudent也能用
    }   
}
class CompareByAge implements Comparator<Student>{

    @Override
    public int compare(Student s1, Student s2) {
        int num = s1.getAge() -s2.getAge();
        return num==0?s1.getName().compareTo(s2.getName()):num;
    }
}

18.16_day18总结

  • 把今天的知识点总结一遍。

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