Map接口

2024-01-13 09:50:22

Map接口

概况

HashMap:作为Map的主要实现类：线程不安全的，效率高；可以存储null的key和value
Hashtable：作为古老的实现类：线程安全的，效率低；不能存储null的key和value
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

注意：HashMap的底层：数组+链表（jdk7以及之前）

? 数组+链表+红黑树（jdk8）

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所在的类要重写equals()和hashCode()
Map中的value：无序的、可重复的，使用Collection存储所有的value--->value所在的类要重写equals()
Map中的entry：无序的、不可重复的，使用Set存储所有的entry

HashMap的底层实现原理(jdk7 重要)

? 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.

...可能已经执行多次put...

map.put(key1,value1)

首先，调用key1所在类的hashCode()计算key1的哈希值，此哈希值经过某种算法计算以后，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
如果此位置的数据不为空，（意味着此位置存在一个或多个数据（以链表的形式存在）），比较key1和已经存在的一个或多个数据的哈希值：
1. 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
2. 如果key1的哈希值与已经存在的数据（key2,value2）的哈希值都相同，继续比较；调用key1所在类的equals(key2)
  - 如果equals() 返回false：此时如果key1-value1添加成功----情况3
  - 如果equals() 返回true：使用value1替换value2.

补充：

关于情况2和情况3：此时key1-value1和原来的数据以链表的方式存储
在不断的添加过程中，会涉及到扩容问题，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相较于jdk7在底层实现方面的不同

new HashMap():底层没有创建一个长度为16的数组
jdk8底层的数组是：Node[],而非Entry[]
首次调用put()方法时，底层创建长度为16的数组
底层结构：数组+链表（jdk7以及之前）

? 数组+链表+红黑树（jdk8）

当数组的某一个索引位置上的元素以链表的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使用红黑树存储。

HashMap底层源码术语

DEFAULT_INITIAL_CAPACITY : HashMap的默认容量，16
DEFAULT_LOAD_FACTOR：HashMap的默认加载因子，0.75
threshold：扩容的临界值，=容量*填充因子，16 * 0.75=12

LinkedHashMap底层实现原理

HashMap常用方法

添加、删除、修改操作
1. Object put(Object key,Object value)：将指定key-value添加到(或修改)当前map对象中
2. void putAll(Map m):将m中的所有key-value对存放到当前map中
3. Object remove(Object key)：移除指定key的key-value对，并返回value
4. void clear()：清空当前map中的所有数据
元素查询的操作
1. Object get(Object key)：获取指定key对应的value
2. boolean containsKey(Object key)：是否包含指定的key
3. boolean containsValue(Object value)：是否包含指定的value
4. int size()：返回map中key-value对的个数
5. boolean isEmpty()：判断当前map是否为空
6. 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
1. Set keySet()：返回所有key构成的Set集合
2. Collection values()：返回所有value构成的Collection集合
3. Set entrySet()：返回所有key-value对构成的Set集合

总结常用方法

增：Object put(Object key,Object value)
删： Object remove(Object key)
改：Object put(Object key,Object value)
查：Object get(Object key)
长度：int size()
遍历：Set keySet()/Collection values()/Set entrySet()

代码

package com.yicurtain.SETS;

import org.junit.Test;

import java.util.*;

public class MapTest {
    //添加、删除、修改操作
    @Test
    public void test1(){
        Map map=new HashMap();
        //添加
        map.put("1","jack");
        map.put("2","rose");
        map.put("3","lucy");
        map.put("1","jack");
        System.out.println(map);
        //修改
        map.put("1","yicurtain");
        System.out.println(map);
        //删除
        map.remove("2");
        System.out.println(map);
        //清空
        map.clear();
        System.out.println(map);

    }
    @Test
    public void test2(){
        Map map=new HashMap();

        map.put("1","jack");
        map.put("2","rose");
        map.put("3","lucy");
        map.put("1","jack");
        //        元素查询
        System.out.println("1:"+map.get("1"));
//        是否包含指定的key
        System.out.println(map.containsKey("1"));
//        是否包含指定的key
        System.out.println(map.containsValue("jack"));

    }


    @Test
    public void test3(){
        Map map=new HashMap();

        map.put("1","jack");
        map.put("2","rose");
        map.put("3","lucy");
        map.put("1","jack");
        //返回所有key构成的Set集合
        Set set = map.keySet();
        Iterator iterator = set.iterator();
        while (iterator.hasNext()){
            Object o = iterator.next();
            System.out.println(o);
        }
//        返回所有value构成的Collection集合
        Collection coll = map.values();
        Iterator iterator1 = coll.iterator();
        while (iterator1.hasNext()){
            Object o1 = iterator1.next();

            System.out.println(o1);
        }
//        返回所有key-value对构成的Set集合
        Set set2 = map.entrySet();
        Iterator iterator2 = set2.iterator();
        while(iterator2.hasNext()){
            Object o2 = iterator2.next();
            Map.Entry entry=(Map.Entry)o2;
            System.out.println(entry);
        }



    }

}

TreeMap

向TreeMap中添加key-value，要求key必须是由同一个类创建的对象
按照key进行排序：自然排序，选择排序

Properties

用来处理配置文件
key和value都是String类型

Collections工具类

排序操作
1. reverse(List)：反转 List 中元素的顺序
2. shuffle(List)：对 List 集合元素进行随机排序
3. sort(List)：根据元素的自然顺序对指定 List 集合元素按升序排序
4. sort(List，Comparator)：根据指定的 Comparator 产生的顺序对 List 集合元素进行排序
5. 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
查找、替换
1. Object max(Collection)：根据元素的自然顺序，返回给定集合中的最大元素
2. Object max(Collection，Comparator)：根据 Comparator 指定的顺序，返回
  给定集合中的最大元素
3. Object min(Collection)
4. Object min(Collection，Comparator)
5. int frequency(Collection，Object)：返回指定集合中指定元素的出现次数
6. void copy(List dest,List src)：将src中的内容复制到dest中
7. boolean replaceAll(List list，Object oldVal，Object newVal)：使用新值替换List 对象的所有旧值
同步方法
1. Collections 类中提供了多个 synchronizedXxx() 方法，该方法可使将指定集
  合包装成线程同步的集合，从而可以解决多线程并发访问集合时的线程安全
  问题

补充：

package com.yicurtain.SETS;

import org.junit.Test;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.Collections;
import java.util.List;

public class CollectionsTest {
   //测试Collections中的copy方法
    @Test
    public void test1(){
        ArrayList list = new ArrayList();
        list.add(123);
        list.add(456);
        list.add(789);
        list.add(1256);
        List<Object> desk= Arrays.asList(new Object[list.size()]);
        //Arrays.asList---->Returns a fixed-size list backed by the specified array
        Collections.copy(desk, list);
        System.out.println(desk);
    }
}

Map接口

码农公寓

Map接口

概况

Map结构的理解

HashMap的底层实现原理(jdk7 重要)

HashMap底层源码术语

LinkedHashMap底层实现原理

HashMap常用方法

TreeMap

Properties

Collections工具类

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