Java数据结构之Map学习总结

前言：

前面学习总结了List的使用及效率对比，今天总结学习一下键值映射关系Map，顺便学习一下Android中使用Map需要注意哪些，以及谷歌官方针对Android对Map做了哪些优化。

先了解下Map

Map 是一种把键对象和值对象映射的集合，它的每一个元素都包含一对键对象和值对象。 Map没有继承于Collection接口 从Map集合中检索元素时，只要给出键对象，就会返回对应的值对象。

Map是一个接口，实例化Map可以采用下面的方式：

• HashMap //Map基于散列表的实现。插入和查询“键值对”的开销是固定的。可以通过构造器设置容量capacity和负载因子load factor，以调整容器的性能。
• LinkedHashMap  //类似于HashMap，但是迭代遍历它时，取得“键值对”的顺序是其插入次序，或者是最近最少使用(LRU)的次序。只比HashMap慢一点。而在迭代访问时发而更快，因为它使用链表维护内部次序。
• TreeMap //底层是二叉树数据结构，线程不同步，可用于给Map集合中的键进行排序。
• HashTable //HashMap是Hashtable的轻量级实现，非线程安全的实现他们都实现了map接口，主要区别是HashMap键值可以为空null,效率可以高于Hashtable。
• ConcurrentHashMap //ConcurrentHashMap通常只被看做并发效率更高的Map，用来替换其他线程安全的Map容器，比如Hashtable和Collections.synchronizedMap。
• WeakHashMap //弱键(weak key)Map，Map中使用的对象也被允许释放: 这是为解决特殊问题设计的。如果没有map之外的引用指向某个“键”，则此“键”可以被垃圾收集器回收。
• IdentifyHashMap //使用==代替equals()对“键”作比较的hash map
• ArrayMap //ArrayMap是一个<key,value>映射的数据结构，它设计上更多的是考虑内存的优化，内部是使用两个数组进行数据存储，一个数组记录key的hash值，另外一个数组记录Value值，它和SparseArray一样，也会对key使用二分法进行从小到大排序，在添加、删除、查找数据的时候都是先使用二分查找法得到相应的index，然后通过index来进行添加、查找、删除等操作，所以，应用场景和SparseArray的一样，如果在数据量比较大的情况下，那么它的性能将退化至少50%。
• SparseArray //SparseArray比HashMap更省内存，在某些条件下性能更好，主要是因为它避免了对key的自动装箱（int转为Integer类型），它内部则是通过两个数组来进行数据存储的，一个存储key，另外一个存储value，为了优化性能，它内部对数据还采取了压缩的方式来表示稀疏数组的数据，从而节约内存空间。

Map的基本操作：

• Object put(Object key, Object value)： 向集合中加入元素
• Object remove(Object key)： 删除与KEY相关的元素
• void putAll(Map t)：  将来自特定映像的所有元素添加给该映像
• void clear()：从映像中删除所有映射

Map使用

这里以最常用的HashMap为例

添加数据

   Map<Integer, String> hashMap = new HashMap<>();
   for (int i = 0; i < maxCount; i++) {
      hashMap.put(i, String.valueOf(i));
   }

遍历entrySet方式

 long start = System.currentTimeMillis();
 for (Map.Entry<Integer, String> entry : hashMap.entrySet()) {
        Integer key=entry.getKey();
        String  value=entry.getValue();
        Log.i(TAG, "key: " + key +"value: "+value);
     }

    long end = System.currentTimeMillis();
    Log.e(TAG, "for-each方式 cost time : " + (end - start));

entrySet迭代器遍历方式

long start1 = System.currentTimeMillis();
Iterator<Map.Entry<Integer, String>> entries = hashMap.entrySet().iterator();

while (entries.hasNext()) {
    Map.Entry<Integer, String> entry = entries.next();
    Integer key=entry.getKey();
    String  value=entry.getValue();
    Log.i(TAG, "key: " + key +"value: "+value);
   }

long end1 = System.currentTimeMillis();
Log.e(TAG, "entrySet iterator迭代器 cost time : " + (end1 - start1));

键找值遍历

 long end1 = System.currentTimeMillis();
 Log.e(TAG, "iterator迭代器 cost time : " + (end1 - start1));

 long start2 = System.currentTimeMillis();
 for (Integer key : hashMap.keySet()) {
      String value = hashMap.get(key);
      Log.i(TAG, "key: " + key +"value: "+value);
 }

  long end2 = System.currentTimeMillis();
  Log.e(TAG, "键找值遍历 cost time : " + (end2 - start2));

keySet迭代器遍历

long start3 = System.currentTimeMillis();

Iterator<Integer> iterator=hashMap.keySet().iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
        Integer key=iterator.next();
        String  value=hashMap.get(key);
        Log.i(TAG, "key: " + key +"value: "+value);
    }

 long end3 = System.currentTimeMillis();
 Log.e(TAG, "keySet iterator迭代器 cost time : " + (end3 - start3));

上述四种情况执行结果如下：

总结：

主要重新熟悉一下Map这种数据结构，以及更好的在以后的编程中选择更合适的方式来进行key-value存储。