Java进阶：Map集合

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发布时间：2019-03-01

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Java Map集合详解

1. 概述

在现实生活中，我们经常会看到如IP地址与主机名、身份证号与个人等一一对应的映射关系。Java为此提供了专门的集合类——java.util.Map接口，用以存储这种键值对的对象。

通过查看Map接口描述，可以发现其与Collection接口的主要区别在于存储形式。Collection中的集合元素是孤立存在的，而Map中的集合元素则是成对存在的，每个元素由键与值两部分组成，通过键可以定位对应的值。Collection称为单列集合，Map称为双列集合。需要注意的是，Map集合的键不能重复，但值可以重复，每个键只能对应一个值。

2. Map常用子类

2.1 `HashMap<K,V>`

HashMap是最常用的Map实现类，其内部采用哈希表结构存储数据。由于哈希表的特点，HashMap的性能非常高，插入、删除和查找操作均为O(1)时间复杂度。为了保证键的唯一性，HashMap要求键必须重写hashCode()和equals()方法。

2.2 `LinkedHashMap<K,V>`

LinkedHashMap是HashMap的一个子类，其内部不仅采用了哈希表结构，还引入了链表结构。链表用于存储键的顺序信息，使得LinkedHashMap能够保持元素的插入顺序。因此，LinkedHashMap既保证了高效的查找性能，又保留了元素的顺序，适用于需要有序存储键值对的场景。

3. Map接口常用方法

3.1 基本操作方法

public V put(K key, V value)：将指定键与值添加到集合中。

public V remove(Object key)：删除指定键所对应的键值对，返回被删除的值。

public V get(Object key)：根据键获取对应的值。

boolean containsKey(Object key)：判断集合中是否包含指定键。

public Set<K> keySet()：获取集合中所有键，返回一个Set集合。

public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet()：获取集合中所有键值对对象，返回一个Set集合。

3.2 方法演示

public class MapDemo {    public static void main(String[] args) {        Map
   
     map = new HashMap<>();        map.put("黄晓明", "杨颖");        map.put("文章", "马伊琍");        map.put("邓超", "孙俪");        System.out.println(map);        System.out.println(map.remove("邓超"));        System.out.println(map);        System.out.println(map.get("黄晓明"));        System.out.println(map.get("邓超"));    }}

4. Map集合的遍历方式

4.1 键找值方式

获取所有键：Set<K> keys = map.keySet();

遍历每个键：for (K key : keys) { ... }

获取对应的值：String value = map.get(key);

示例代码：

public class MapDemo01 {    public static void main(String[] args) {        Map
   
     map = new HashMap<>();        map.put("胡歌", "霍建华");        map.put("郭德纲", "于谦");        map.put("薛之谦", "大张伟");        Set
    
      keys = map.keySet();        for (String key : keys) {            String value = map.get(key);            System.out.println(key + "的CP是：" + value);        }    }}

4.2 Entry键值对对象

Map集合中的每个键值对可以看作是一个Entry对象。Entry类提供了获取键和值的方法：

public K getKey()：获取键。

public V getValue()：获取值。

获取所有Entry对象的方法：Set<Map.Entry<K,V>> entrySet = map.entrySet();

示例代码：

public class MapDemo02 {    public static void main(String[] args) {        Map
   
     map = new HashMap<>();        map.put("胡歌", "霍建华");        map.put("郭德纲", "于谦");        map.put("薛之谦", "大张伟");        Set
    
     
      > entrySet = map.entrySet();        for (Map.Entry
      
        entry : entrySet) {            System.out.println(entry.getKey() + "的CP是：" + entry.getValue());        }    }}

5. 存储自定义类型键值

在实际应用中，除了简单的字符串键值对，Map集合还可以存储自定义对象。例如，可以将学生对象作为键，家庭住址作为值。

5.1 编写学生类

public class Student {    private String name;    private int age;    public Student(String name, int age) {        this.name = name;        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 && Objects.equals(name, student.name);    }    @Override    public int hashCode() {        return Objects.hash(name, age);    }}

5.2 测试类

public class HashMapTest {    public static void main(String[] args) {        Map
   
     map = new HashMap<>();        map.put(new Student("lisi", 28), "上海");        map.put(new Student("wangwu", 22), "北京");        map.put(new Student("zhaoliu", 24), "成都");        map.put(new Student("wangwu", 22), "南京");        Set
    
      keySet = map.keySet();        for (Student key : keySet) {            String value = map.get(key);            System.out.println(key.toString() + "....." + value);        }    }}

6. `LinkedHashMap`存储顺序

LinkedHashMap结合了哈希表和链表的优势，既保证了高效查找，又保留了元素的插入顺序。以下是LinkedHashMap的使用示例：

public class LinkedHashMapDemo {    public static void main(String[] args) {        LinkedHashMap
   
     map = new LinkedHashMap<>();        map.put("邓超", "孙俪");        map.put("李晨", "范冰冰");        map.put("刘德华", "朱丽倩");        Set
    
     
      > entrySet = map.entrySet();        for (Map.Entry
      
        entry : entrySet) {            System.out.println(entry.getKey() + "  " + entry.getValue());        }    }}

7. Map集合练习：字符频率统计

需求：统计一个字符串中每个字符的出现次数。

实现步骤：

创建HashMap集合，键为字符，值为出现次数。

遍历字符串中的每个字符。

判断字符是否存在于集合中：

如果不存在，新增键，值设为1。

如果存在，值加1并更新。

打印最终结果。

代码实现：

public class MapTest {    public static void main(String[] args) {        System.out.println("请录入一个字符串:");        String line = new Scanner(System.in).nextLine();        findChar(line);    }    private static void findChar(String line) {        HashMap
   
     map = new HashMap<>();        for (int i = 0; i < line.length(); i++) {            char c = line.charAt(i);            if (!map.containsKey(c)) {                map.put(c, 1);            } else {                Integer count = map.get(c);                map.put(c, count + 1);            }        }        System.out.println(map);    }}

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