java集合之Map接口

Posted liuhuan425

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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java集合之Map接口相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

一、Map的实现类大概结构:

---Map:双列数据,存储key-value对的数据(类似于高中的函数)

  ---HashMap:作为Map的主要实现类;线程不安全,效率高。可以存储null的key和value

    ---LinkedHashMap:作为HashMap的子类,保证在遍历map元素时,可以按照添加的顺序实现遍历。因为它在原有的HashMap底层结构基础上,添加了一对指针,指向前一个和后一个。对于频繁的遍历操作,此类执行效率高于HashMap。

  ---TreeMap:保证按照添加的key-value对进行排序,实现排序遍历。此时考虑key的自然排序或定制排序。底层使用红黑树。

  ---Hashtable:作为古老的实现类,比Map还早,1.0就有。线程安全的,效率低。不可以存储null的key和value。

    ---Properties:常用来处理配置文件。key和value都是String类型

HashMap的底层:数组+链表(JDK7.0及之前)

         数组+链表+红黑树(JDK8.0)

 

二、Map结构的理解:

Map中的key:无序的、不可重复的,使用set存储所有的key。——>key所在类要重写equals()和hashCode()。

Map中的value:无序的、可重复的,使用Collection存储所有的value。——>value所在类要重写equals()

一个键值对:key-value构成了一个Entry对象。

Map中的entry:无序的、不可重复的,使用Set存储所有的entry。

 

三、HashMap的底层实现原理:以JDK7.0为例说明:

HashMap map = new HashMap():

在实例化以后,底层创建了长度是16的一维数组Entry【】table。

。。。put多次后。。。

map.put(key1,value1):

首先,调用key1所在类的hashCode()计算key1哈希值,此哈希值经过某种算法及计算以后,得到在Entry数组中的存放位置。

如果此位置上的数据为空,此时的key1-value1添加成功。——>情况1

如果此位置上的数据不为空,(意味着此位置上存在一个或者多个数据(以链表形式存在)),比较key1和已经存在的一个或多个数据的哈希值:

  如果key1的哈希值与已经存在的数据的哈希值都不相同,此时key1-value1添加成功。——>情况2

  如果key1的哈希值和已经存在的某一个数据(key2-value2)的哈希值相同,继续比较:调用key1所在类的equals(key2)

    如果equals()返回false:此时key1-value1添加成功。——>情况3

    如果equals()返回true:使用value1替换value2。

在不断添加过程中,会涉及到扩容问题,当超出临界值(且要存放的位置非空),默认的扩容方式:扩容为原来容量的2倍,并将原有的数据复制过来。

JDK8.0相较于JJDK7.0在底层实现方面的不同:

1.new HashMap():底层没有创建一个长度为16的数组。

2.底层数组是:Node【】,而非Entry【】

3.首次调用put()时,底层创建长度为16的数组。

4.JDK7.0底层结构只有:数组+链表。而8.0中新增了红黑树。当数组的某一个索引位置上的元素以链表形式存在的数据个数 > 8且当前数组的长度 >64时,此时此索引位置上的所有数据改为用红黑树存储。

 DEFAULT_INITIAL_CAPACITY:HashMap的默认容量:16

 DEFAULT_LOAD_FACTOR:HashMap的默认加载因子:0.75(这个数越小,则数组利用率低,越大,则链表结构越复杂,经过测试0.75最好)

threshold:扩容的临界值=容量*填充因子:16*0.75 

TREEIFY_THRESHOLD:Bucket中链表长度大于该默认值,转化为红黑树:8

MIN_TREEIFY_CAPACITY:桶中的Node被树化时最小的hash表容量:64(小于这个值,不会生成红黑树,而是扩容)

 

四、常用方法:

? 添加、删除、修改操作:
? Object put(Object key,Object value):将指定key-value添加到(或修改)当前map对象中
? void putAll(Map m):将m中的所有key-value对存放到当前map中
? Object remove(Object key):移除指定key的key-value对,并返回value
? void clear():清空当前map中的所有数据
 
? 元素查询的操作:
? Object get(Object key):获取指定key对应的value
? boolean containsKey(Object key):是否包含指定的key
? boolean containsValue(Object value):是否包含指定的value
? int size():返回map中key-value对的个数
? boolean isEmpty():判断当前map是否为空
? boolean equals(Object obj):判断当前map和参数对象obj是否相等
 
          ? 元视图操作的方法:
? Set keySet():返回所有key构成的Set集合
? Collection values():返回所有value构成的Collection集合
? Set entrySet():返回所有key-value对构成的Set集合

 

五、Collections工具类:操作Collection、Map的工具类

1、常用方法之排序操作:(均为static方法)

  • reverse(List):反转List中的元素的顺序
  • shuffle(List):对List集合元素进行随机排序
  • sort(List):根据元素的自然顺序对指定List集合元素按升序排序
  • sort(List,Comparator):根据指定的Comparator产生的顺序对List集合元素进行排序
  • swap(List,int,int):将指定list集合中的i处元素和j处元素进行交换。

2、查找、替换:

  • Object max(Collection):根据元素的自然顺序,返回给定集合中的最大元素
  • Object max(Collection,Comparator):根据Comparator指定的顺序,返回给定集合中的最大元素
  • Object min(Collection)
  • Object min(Collection,Comparator)
  • int frequency(Collection,Object):返回指定集合中指定元素的出现次数
  • void copy(List dest,List src):将src中的内容复制到dest中
  • boolean replaceAll(List list,Object oldVal,Object newVal):使用新值替换List对象的所有旧值。

 

以上是关于java集合之Map接口的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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