Java（265-278）【Map】

1、Map集合概述

是一个接口

键是唯一的

java.util.Map<k,v>集合
Map集合的特点:
     1.Map集合是一个双列集合,一个元素包含两个值(一个key,一个value)
     2.Map集合中的元素,key和value的数据类型可以相同,也可以不同
     3.Map集合中的元素,key是不允许重复的,value是可以重复的
     4.Map集合中的元素,key和value是一一对应

2、Map常用子类

java.util.HashMap<k,v>集合 implements Map<k,v>接口
HashMap集合的特点:
     1.HashMap集合底层是哈希表:查询的速度特别的快
         JDK1.8之前:数组+单向链表
         JDK1.8之后:数组+单向链表|红黑树(链表的长度超过8):提高查询的速度
     2.hashMap集合是一个无序的集合,存储元素和取出元素的顺序有可能不一致

java.util.LinkedHashMap<k,v>集合 extends HashMap<k,v>集合是子类

LinkedHashMap的特点:
     1.LinkedHashMap集合底层是哈希表+链表(保证迭代的顺序)
     2.LinkedHashMap集合是一个有序的集合,存储元素和取出元素的顺序是一致的

3、Map接口中的常用方法

• 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。

• boolean containsKey(Object key) 判断集合中是否包含指定的键。

• 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)。

public V put(K key, V value):  把指定的键与指定的值添加到Map集合中。
    返回值:v
        存储键值对的时候,key不重复,返回值V是null
        存储键值对的时候,key重复,会使用新的value替换map中重复的value,返回被替换的value值

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。
    返回值:V
        key存在,v返回被删除的值
        key不存在,v返回null

public class Demo01Map {
    public static void main(String[] args) {
        show04();
    }

    /*
        boolean containsKey(Object key) 判断集合中是否包含指定的键。
        包含返回true,不包含返回false
     */
    private static void show04() {
        //创建Map集合对象
        Map<String,Integer> map = new HashMap<>();
        map.put("赵丽颖",168);
        map.put("杨颖",165);
        map.put("林志玲",178);

        boolean b1 = map.containsKey("赵丽颖");
        System.out.println("b1:"+b1);//b1:true

        boolean b2 = map.containsKey("赵颖");
        System.out.println("b2:"+b2);//b2:false
    }

    /*
        public V get(Object key) 根据指定的键，在Map集合中获取对应的值。
            返回值:
                key存在,返回对应的value值
                key不存在,返回null
     */
    private static void show03() {
        //创建Map集合对象
        Map<String,Integer> map = new HashMap<>();
        map.put("赵丽颖",168);
        map.put("杨颖",165);
        map.put("林志玲",178);

        Integer v1 = map.get("杨颖");
        System.out.println("v1:"+v1);//v1:165

        Integer v2 = map.get("迪丽热巴");
        System.out.println("v2:"+v2);//v2:null
    }

    /*
        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。
            返回值:V
                key存在,v返回被删除的值
                key不存在,v返回null
     */
    private static void show02() {
        //创建Map集合对象
        Map<String,Integer> map = new HashMap<>();
        map.put("赵丽颖",168);
        map.put("杨颖",165);
        map.put("林志玲",178);
        System.out.println(map);//{林志玲=178, 赵丽颖=168, 杨颖=165}

        Integer v1 = map.remove("林志玲");
        System.out.println("v1:"+v1);//v1:178

        System.out.println(map);//{赵丽颖=168, 杨颖=165}

        //int v2 = map.remove("林志颖");//自动拆箱  NullPointerException
        Integer v2 = map.remove("林志颖");
        System.out.println("v2:"+v2);//v2:null

        System.out.println(map);//{赵丽颖=168, 杨颖=165}
    }

    /*
        public V put(K key, V value):  把指定的键与指定的值添加到Map集合中。
            返回值:v
                存储键值对的时候,key不重复,返回值V是null
                存储键值对的时候,key重复,会使用新的value替换map中重复的value,返回被替换的value值
     */
    private static void show01() {
        //创建Map集合对象,多态
        Map<String,String> map = new HashMap<>();

        String v1 = map.put("李晨", "范冰冰1");
        System.out.println("v1:"+v1);//v1:null

        String v2 = map.put("李晨", "范冰冰2");
        System.out.println("v2:"+v2);//v2:范冰冰1

        System.out.println(map);//{李晨=范冰冰2}

        map.put("冷锋","龙小云");
        map.put("杨过","小龙女");
        map.put("尹志平","小龙女");
        System.out.println(map);//{杨过=小龙女, 尹志平=小龙女, 李晨=范冰冰2, 冷锋=龙小云}
    }
}

4、遍历map集合找值方式

Map集合的第一种遍历方式:通过键找值的方式
Map集合中的方法:
     Set<K> keySet() 返回此映射中包含的键的 Set 视图。
实现步骤:
    1.使用Map集合中的方法keySet(),把Map集合所有的key取出来,存储到一个Set集合中
    2.遍历set集合,获取Map集合中的每一个key
    3.通过Map集合中的方法get(key),通过key找到value

public class Demo02KeySet {
    public static void main(String[] args) {
        //创建Map集合对象
        Map<String,Integer> map = new HashMap<>();
        map.put("赵丽颖",168);
        map.put("杨颖",165);
        map.put("林志玲",178);

        //1.使用Map集合中的方法keySet(),把Map集合所有的key取出来,存储到一个Set集合中
        Set<String> set = map.keySet();

        //2.遍历set集合,获取Map集合中的每一个key
        //使用迭代器遍历Set集合
        Iterator<String> it = set.iterator();
        while (it.hasNext()){
            String key = it.next();
            //3.通过Map集合中的方法get(key),通过key找到value
            Integer value = map.get(key);
            System.out.println(key+"="+value);
        }
        System.out.println("-------------------");
        //使用增强for遍历Set集合
        for(String key : set){
            //3.通过Map集合中的方法get(key),通过key找到value
            Integer value = map.get(key);
            System.out.println(key+"="+value);
        }
        System.out.println("-------------------");
        //使用增强for遍历Set集合
        for(String key : map.keySet()){
            //3.通过Map集合中的方法get(key),通过key找到value
            Integer value = map.get(key);
            System.out.println(key+"="+value);
        }
    }
}

5、Entry键值对对象

Map集合遍历的第二种方式:使用Entry对象遍历

Map集合中的方法:
    Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() 返回此映射中包含的映射关系的 Set 视图。

实现步骤:
    1.使用Map集合中的方法entrySet(),把Map集合中多个Entry对象取出来,存储到一个Set集合中
    2.遍历Set集合,获取每一个Entry对象
    3.使用Entry对象中的方法getKey()和getValue()获取键与值

6、map集合遍历键值对的方式

public class Demo03EntrySet {
    public static void main(String[] args) {
        //创建Map集合对象
        Map<String,Integer> map = new HashMap<>();
        map.put("赵丽颖",168);
        map.put("杨颖",165);
        map.put("林志玲",178);

        //1.使用Map集合中的方法entrySet(),把Map集合中多个Entry对象取出来,存储到一个Set集合中
        Set<Map.Entry<String, Integer>> set = map.entrySet();

        //2.遍历Set集合,获取每一个Entry对象
        //使用迭代器遍历Set集合
        Iterator<Map.Entry<String, Integer>> it = set.iterator();
        while(it.hasNext()){
            Map.Entry<String, Integer> entry = it.next();
            //3.使用Entry对象中的方法getKey()和getValue()获取键与值
            String key = entry.getKey();
            Integer value = entry.getValue();
            System.out.println(key+"="+value);
        }
        System.out.println("-----------------------");
        for(Map.Entry<String,Integer> entry:set){
            //3.使用Entry对象中的方法getKey()和getValue()获取键与值
            String key = entry.getKey();
            Integer value = entry.getValue();
            System.out.println(key+"="+value);
        }
    }
}

7、Hashmap存储自定义类型键值

HashMap存储自定义类型键值
    key:Person类型
        Person类就必须重写hashCode方法和equals方法,以保证key唯一
    value:String类型
        可以重复

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Set;

/*
    HashMap存储自定义类型键值
    Map集合保证key是唯一的:
        作为key的元素,必须重写hashCode方法和equals方法,以保证key唯一
 */
public class Demo01HashMapSavePerson {
    public static void main(String[] args) {
        show02();
    }

    /*
        HashMap存储自定义类型键值
        key:Person类型
            Person类就必须重写hashCode方法和equals方法,以保证key唯一
        value:String类型
            可以重复
     */
    private static void show02() {
        //创建HashMap集合
        HashMap<Person,String> map = new HashMap<>();
        //往集合中添加元素
        map.put(new Person("女王",18),"英国");
        map.put(new Person("秦始皇",18),"秦国");
        map.put(new Person("普京",30),"俄罗斯");
        map.put(new Person("女王",18),"毛里求斯");
        //使用entrySet和增强for遍历Map集合
        Set<Map.Entry<Person, String>> set = map.entrySet();
        for (Map.Entry<Person, String> entry : set) {
            Person key = entry.getKey();
            String value = entry.getValue();
            System.out.println(key+"-->"+value);
        }
    }

    /*
        HashMap存储自定义类型键值
        key:String类型
            String类重写hashCode方法和equals方法,可以保证key唯一
        value:Person类型
            value可以重复(同名同年龄的人视为同一个)
     */
    private static void show01() {
        //创建HashMap集合
        HashMap<String,Person> map = new HashMap<>();
        //往集合中添加元素
        map.put("北京",new Person("张三",18));
        map.put("上海",new Person("李四",19));
        map.put("广州",new Person("王五",20));
        map.put("北京",new Person("赵六",18));
        //使用keySet加增强for遍历Map集合
        Set<String> set = map.keySet();
        for (String key : set) {
            Person value = map.get(key);
            System.out.println(key+"-->"+value);
        }
    }
}

package com.itheima.demo02.Map;

import java.util.Objects;

public class Person {
    private String name;
    private  int age;

    public Person() {
    }

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Person person = (Person) o;
        return age == person.age &&
                Objects.equals(name, person.name);
    }

    @Override
    public int hashCode() {

        return Objects.hash(name, 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;
    }
}

8、LinkedHashMap集合

package com.itheima.demo03.Map;

import java.util.HashMap;
import java.util.LinkedHashMap;

/*
    java.util.LinkedHashMap<K,V> entends HashMap<K,V>
    Map 接口的哈希表和链接列表实现，具有可预知的迭代顺序。
    底层原理:
        哈希表+链表(记录元素的顺序)
 */
public class Demo01LinkedHashMap {
    public static void main(String[] args) {
        HashMap<String,String> map = new HashMap<>();
        map.put("a","a");
        map.put("c","c");
        map.put("b","b");
        map.put("a","d");
        System.out.println(map);// key不允许重复,无序 {a=d, b=b, c=c}

        LinkedHashMap<String,String> linked = new LinkedHashMap<>();
        linked.put("a","a");
        linked.put("c","c");
        linked.put("b","b");
        linked.put("a","d");
        System.out.println(linked);// key不允许重复,有序 {a=d, c=c, b=b}
    }
}

9、Hashtable集合 了解:)

java.util.Hashtable<K,V>集合 implements Map<K,V>接口

Hashtable:底层也是一个哈希表,是一个线程安全的集合,是单线程集合,速度慢
HashMap:底层是一个哈希表,是一个线程不安全的集合,是多线程的集合,速度快

HashMap集合(之前学的所有的集合):可以存储null值,null键
Hashtable集合,不能存储null值,null键

Hashtable和Vector集合一样,在jdk1.2版本之后被更先进的集合(HashMap,ArrayList)取代了
Hashtable的子类Properties依然活跃在历史舞台
Properties集合是一个唯一和IO流相结合的集合

public class Demo02Hashtable {
    public static void main(String[] args) {
        HashMap<String,String> map = new HashMap<>();
        map.put(null,"a");
        map.put("b",null);
        map.put(null,null);
        System.out.println(map);//{null=null, b=null}

        Hashtable<String,String> table = new Hashtable<>();
        //table.put(null,"a");//NullPointerException
        //table.put("b",null);//NullPointerException
        table.put(null,null);//NullPointerException
    }
}

10、map集合的练习

练习:
    计算一个字符串中每个字符出现次数

分析:
    1.使用Scanner获取用户输入的字符串
    2.创建Map集合,key是字符串中的字符,value是字符的个数
    3.遍历字符串,获取每一个字符
    4.使用获取到的字符,去Map集合判断key是否存在
        key存在:
            通过字符(key),获取value(字符个数)
            value++
            put(key,value)把新的value存储到Map集合中
        key不存在:
            put(key,1)
    5.遍历Map集合,输出结果

public class Demo03MapTest {
    public static void main(String[] args) {
        //1.使用Scanner获取用户输入的字符串
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入一个字符串:");
        String str = sc.next();
        //2.创建Map集合,key是字符串中的字符,value是字符的个数
        HashMap<Character,Integer> map = new HashMap<>();
        //3.遍历字符串,获取每一个字符
        for(char c :str.toCharArray()){
            //4.使用获取到的字符,去Map集合判断key是否存在
            if(map.containsKey(c)){
                //key存在
                Integer value = map.get(c);
                value++;
                map.put(c,value);
            }else{
                //key不存在
                map.put(c,1);
            }
        }
        //5.遍历Map集合,输出结果
        for(Character key :map.keySet()){
            Integer value = map.get(key);
            System.out.println(key+"="+value);
        }
    }
}

11、JDK9对集合添加的优化 of

新的List、Set、Map的静态工厂方法可以更方便地创建集合的不可变实例。

JDK9的新特性:
    List接口,Set接口,Map接口:里边增加了一个静态的方法of,可以给集合一次性添加多个元素
    static <E> List<E> of​(E... elements)
    使用前提:
        当集合中存储的元素的个数已经确定了,不在改变时使用
注意:
    1.of方法只适用于List接口,Set接口,Map接口,不适用于接口的实现类
    2.of方法的返回值是一个不能改变的集合,集合不能再使用add,put方法添加元素,会抛出异常
    3.Set接口和Map接口在调用of方法的时候,不能有重复的元素,否则会抛出异常

public class Demo01JDK9 {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = List.of("a", "b", "a", "c", "d");
        System.out.println(list);//[a, b, a, c, d]
        //list.add("w");//UnsupportedOperationException:不支持操作异常

        //Set<String> set = Set.of("a", "b", "a", "c", "d");//IllegalArgumentException:非法参数异常,有重复的元素
        Set<String> set = Set.of("a", "b", "c", "d");
        System.out.println(set);
        //set.add("w");//UnsupportedOperationException:不支持操作异常

        //Map<String, Integer> map = Map.of("张三", 18, "李四", 19, "王五", 20,"张三",19);IllegalArgumentException:非法参数异常,有重复的元素
        Map<String, Integer> map = Map.of("张三", 18, "李四", 19, "王五", 20);
        System.out.println(map);//{王五=20, 李四=19, 张三=18}
        //map.put("赵四",30);//UnsupportedOperationException:不支持操作异常
    }

12、Debug追踪

Debug调试程序:
    可以让代码逐行执行,查看代码执行的过程,调试程序中出现的bug
使用方式:
    在行号的右边,鼠标左键单击,添加断点(每个方法的第一行,哪里有bug添加到哪里)
    右键,选择Debug执行程序
    程序就会停留在添加的第一个断点处
执行程序:
    f8:逐行执行程序
    f7:进入到方法中
    shift+f8:跳出方法
    f9:跳到下一个断点,如果没有下一个断点,那么就结束程序
    ctrl+f2:退出debug模式,停止程序
    Console:切换到控制台