Java基础集合篇03-Map集合

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1. Map集合

1.1 Map集合介绍

• Map集合是一个存储数据的容器。
• Map集合存储数据的方式是键值对（key/value）。
  • key键不可以重复（若重复设置，则会覆盖原有key对应的值）。
  • value值可以重复。
• Map集合的底层数据结构是哈希表（数组+链表/红黑树）。

1.2 Map集合和Collection集合区别

• Collection集合是单例集合
  • 元素的种类是单个
• Map集合是双例集合。
  • 元素的种类是一对

• 图解：

  
  
   

  

  单例集合和双例集合

1.3 Map集合常用子类

• HasMap
  • 是Map集合的一个子类
  • 底层数据结构是哈希表
  • 键不可以重复（键对应的类型需要重写了hashCode（）和equals方法（）），值可以重复。
  • 存取是无序的（存取顺序可能不一致）
• LinkedHashMap
  • 是HashMap集合的一个子类
  • 底层数据结构是哈希表+链表（记录存取顺序）
  • 键不可以重复（键对应的类型需要重写了hashCode（）和equals方法（）），值可以重复。
  • 存取是有序的（存取的顺序一定是一致的）

注意事项：Map接口中的集合都有两个泛型变量,在使用时，要为两个泛型变量赋予数据类型。两个泛型变量的数 据类型可以相同，也可以不同。

1.4 Map接口中常用方法

• 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。

  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。

  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)。

• 代码

      // 创建HashMap对象
      HashMap<String,String> hash = new HashMap<>();
      // 【添加数据-public V put(K key, V value)】
      hash.put("郭靖","华筝");
      hash.put("郭靖","黄蓉"); // 会覆盖之前重复的键值对
      hash.put("杨过","小龙女");
      hash.put("张无忌","赵敏");
      hash.put("宋青书","周芷若");
      System.out.println(hash); // {杨过=小龙女, 宋青书=周芷若, 郭靖=黄蓉, 张无忌=赵敏}
      // 【移除数据-public V remove(Object key)】
      hash.remove("宋青书");
      System.out.println(hash); // {杨过=小龙女, 郭靖=黄蓉, 张无忌=赵敏}
      // 【根据指定的键获取对应的值-public V get(Object key)】
      String value = hash.get("郭靖");
      System.out.println(value); // 黄蓉
      // 【获取Map集合中所有的键存储到Set集合中-public Set<K> keySet()】
      Set<String> set = hash.keySet();
      Iterator<String> iterator = set.iterator();
      while ((iterator.hasNext())){
        String key = iterator.next();
        System.out.println(key + "-" + hash.get(key));
      }
      // 【获取Map集合中的Entry对象-public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet()】
      // Map集合中存储了一组Entry对象，entry对象包装了每一对key/value
      // Entry对象可以通过getKey()方法获取键，通过getValue方法获取对应的值
      Set<Map.Entry<String,String>> set2 = hash.entrySet();
      for (Map.Entry<String,String> entry:set2) {
        System.out.println(entry.getKey() + ‘|‘+entry.getValue());
      }

1.5 Map集合中定义自定义类型的键值对

• 注意事项：对应自定义类型的键的类型中需要重新hashCode和equals方法

• 代码：

  //【执行类】
  public class Main {
    public static void main(String[] args) {
      // 存储一组学生信息，要求集合中不允许出现同名同年龄的键
      HashMap<Student,Integer> hash = new HashMap<>();
      hash.put(new Student("张三",18),10010);
      hash.put(new Student("张三",18),10086);
      hash.put(new Student("李四",17),10010);
      hash.put(new Student("王五",17),10010);
      System.out.println(hash.size()); // 3个
    }
  }
  //【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 &&
              name.equals(student.name);
    }
    @Override
    public int hashCode() {
      return Objects.hash(name, age);
    }
  }

1.6 LinkedHashMap

• 介绍：是HashMap的子类，存取数据是有序的。

• 代码：

      LinkedHashMap<String,String> hash = new LinkedHashMap<>();
      hash.put("郭靖","黄蓉");
      hash.put("杨过","小龙女");
      hash.put("张无忌","赵敏");
      hash.put("宋青书","周芷若");
      System.out.println(hash);//{郭靖=黄蓉, 杨过=小龙女, 张无忌=赵敏, 宋青书=周芷若}

1.7 Map集合练习

• 需求：计算一个字符串中每个字符出现次数。

• 业务分析：

  • 接受用户输入的内容
  • 提取每一个字符并统计次数
  • 打印统计结果

• 代码：

      // 1. 接受用户输入的内容
      String text = new Scanner(System.in).next();
      // 2. 创建Map集合key存储字符，value存储次数
      LinkedHashMap<Character,Integer> hash = new LinkedHashMap<>();
      // 3. 循环遍历字符串中的字符，并统计
      for(int i = 0; i < text.length();i++) {
        // 3.1 取出单个字符
        char ch = text.charAt(i);
        // 3.2 检测集合中是否存在这样的键
        boolean isHas = hash.containsKey(ch);
        // 3.3 若存在，则设置key的值次数加1
        if(isHas) {
          int count = hash.get(ch) + 1;
          hash.put(ch,count);
        }else {// 否则，则向集合中添加key并设置次数为1
          hash.put(ch,1);
        }
  
      }
      // 4.遍历并打印
      // 4.1 获取集合中的键
      Set<Character> set = hash.keySet();
      // 4.2 遍历
      for(Character ch:set){
        System.out.println(ch+":" + hash.get(ch));
      }

1.8 JDK9对集合添加的优化

• 在创建少量元素的集合时，使用JDK9中提供的静态方法of添加更加合适

• 注意事项：

  • of方法只能被接口List、Set、Map接口调用，不能用子类或实现类调用。
  • of方法初始化后的集合不能更改。

• 代码：

      List<String> list = List.of("张三","李四","王五","赵六");
      Set<String> set = Set.of("张三","李四","王五","赵六");
      Map<String,Integer> map = Map.of("张三",10,"李四",12);
      System.out.println(list); // [张三, 李四, 王五, 赵六]
      System.out.println(set);  // [李四, 赵六, 张三, 王五]
      System.out.println(map);  // {张三=10, 李四=12}

1.9 HashTable

• HashTable集合

  • 底层是线程是安全的，单线程，执行速度慢
  • 底层数据结构是哈希表
  • 之前学习的集合可以存储null键和null值，但是HashTable不可以

• 代码：

      HashMap<String,Integer>  map = new HashMap<>();
      map.put(null,1);
      map.put("a",null);
      System.out.println(map);
      Hashtable<String,Integer> table = new Hashtable<>();
      table.put(null,1); // 报错NullPointerException
      table.put("a",null);
      System.out.println(table);

2. 模拟斗地主洗牌发牌

• 需求：

  • 实现洗牌、发牌、看片、玩家牌排序（从小到大）的功能

• 代码：

    public static void main(String[] args) {
      // 1. 定义Map集合用来装牌
      HashMap<Integer,String> map = new HashMap<>();
      // 2. 定义数组存放花色
      String[]colors={"♥","♠","♣","♦"};
      // 3. 定义数组存放牌数字
      String[]nums = {"2","A","K","Q","J","10","9","8","7","6","5","4","3"};
      // 4. 定义List集合存放牌的索引
      ArrayList<Integer> listIndex = new ArrayList<>();
      // 5. 定义初始化牌的索引为0
      int index = 0;
      // 添加大小王
      map.put(index,"大王");
      listIndex.add(index);
      index++;
      map.put(index,"小王");
      listIndex.add(index);
      index++;
      // 6. 组装牌
      for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
        for (int i1 = 0; i1 < colors.length; i1++) {
          listIndex.add(index);
          map.put( index,colors[i1]+nums[i]);
          index++;
        }
      }
      // 7.洗牌
      Collections.shuffle(listIndex);
      // 8. 定义玩家牌和底牌集合
      ArrayList<Integer> player01ListIndex = new ArrayList<>();
      ArrayList<Integer> player02ListIndex = new ArrayList<>();
      ArrayList<Integer> player03ListIndex = new ArrayList<>();
      ArrayList<Integer> diPai3ListIndex = new ArrayList<>();
      // 9. 发牌
      for (int i = 0; i < listIndex.size(); i++) {
        if(i>=51) {
          diPai3ListIndex.add(listIndex.get(i));
        }else if(i%3==0) {
          player01ListIndex.add(listIndex.get(i));
        }else if(i%3==1) {
          player02ListIndex.add(listIndex.get(i));
        }else if(i%3==2) {
          player03ListIndex.add(listIndex.get(i));
        }
      }
      // 10. 看牌
      show(map,player01ListIndex,"周星驰");
      show(map,player02ListIndex,"刘德华");
      show(map,player03ListIndex,"周润发");
      show(map,diPai3ListIndex,"底牌");
  
    }
    // 看牌方法
    public static void show(HashMap<Integer,String> map,ArrayList<Integer> listIndex,String name){
      System.out.println("================【"+name+"】===================");
      Collections.sort(listIndex);
      for (int i = 0; i < listIndex.size(); i++) {
        int key = listIndex.get(i);
        System.out.print("【"+map.get(key)+"】");
      }
      System.out.println("");
    }

Java基础集合篇03-Map集合

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