java基础-- 集合框架 之 Map集合

一、 Map 集合概述

（其实Set底层就是使用了Map集合。）

Map与Collection在集合框架中属于并列存在

Map存储的是键值对

Map存储元素使用put方法，Collection使用add方法

Map集合没有直接取出元素的方法，而是先转成Set集合，再通过迭代获取元素

Map集合中键要保证唯一性

二、Map子类集合特点

|--Hashtable:底层是哈希表数据结构，不可以存入null键null值。该集合是线程同 步的，jdk1.0.版本，效率低。

|--HashMap：底层是哈希表数据结构，允许使用 null 值和 null 键，该集合是不同步的。将hashtable替代，jdk1.2.版本，效率高。

|--TreeMap：底层是二叉树数据结构，线程不同步。可以用于给map集合中的键进行排序。和Set很像，其实Set底层就是使用了Map集合。

三、Map集合共性方法

特殊之处：

1、get(Object key) 可以用返回null来判断一个键是否存在，

2、put(K key, V value)

添加元素，如果出现添加时，相同的键。那么后添加的值会覆盖原有键对应值。

而且put方法会返回被覆盖的值。

3、remove（）返回与key关联的旧值；如果没有任何映射关系，则返回null。（返回null还可能表示该映射之前将null与key相联

Map集合共性方法演示代码:

import java.util.*;

class MapDemo {
	public static void main(String[] args) {
		Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();

		// 添加元素,添加元素，如果出现添加时，相同的键。那么后添加的值会覆盖原有键对应值。
		// b并且put方法会返回被覆盖的值。而在HashSet中如果添加相同的元素，返回false
		System.out.println("put:" + map.put("01", "zhangsan1"));
		System.out.println("put:" + map.put("01", "wnagwu"));
		
		map.put("02", "zhangsan2");
		map.put("03", "zhangsan3");

		System.out.println("containsKey:" + map.containsKey("022"));
// System.out.println("remove:"+map.remove("02"));

		System.out.println("get:" + map.get("023"));
		
// 可以通过get方法的返回值来判断一个键是否存在。通过返回null来判断。
		map.put("04", null);
		System.out.println("get:" + map.get("04"));

		// 获取map集合中所有的值。
		Collection<String> coll = map.values();

		System.out.println(coll);
		System.out.println(map);

	}
}

四、Map集合两中取出方式

取出原理：将map集合转成set集合。在通过迭代器取出。

1、 取出方式一：Set<k> ，keySet（）

将map中所有的键存入到Set集合。

因为set具备迭代器，所以可以通过迭代方式取出所有的键，再根据get方法，获取每一个键对应的值。

2、 取出方式二：Set<Map.Entry<k,v>> ，entrySet（）

将map集合中的映射关系存入到了set集合中，而这个关系的数据类型就是：Map.Entry。

Entry其实是Map中的一个static内部接口。

3、Entry为什么要定义在内部呢？

因为只有有了Map集合，有了键值对，才会有键值的映射关系。

关系属于Map集合中的一个内部事物。

而且该事物在直接访问Map集合中的元素。



Map集合两种取出方式示例代码:

import java.util.*;

class MapDemo2 {
	public static void main(String[] args) {
		Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();

		map.put("02", "zhangsan2");
		map.put("03", "zhangsan3");
		map.put("01", "zhangsan1");
		map.put("04", "zhangsan4");

		System.out.println("Map集合取出方式一：通过keySet()取键 ");

		// 先通过keySet()获取map集合的所有键的Set集合,;
		Set<String> keySet = map.keySet();

		// 有了Set集合。就可以获取其迭代器。
		Iterator<String> it2 = keySet.iterator();

		while (it2.hasNext()) {
			String key = it2.next();
			// 有了键可以通过map集合的get方法获取其对应的值。
			String value = map.get(key);
			System.out.println("key:" + key + ",value:" + value);
		}

		System.out.println("Map集合取出方式二: 通过entrySet() 取键值的映射关系");

		// 将Map集合中的映射关系取出，存入到Set集合中。
		Set<Map.Entry<String, String>> entrySet = map.entrySet();

		Iterator<Map.Entry<String, String>> it = entrySet.iterator();

		while (it.hasNext()) {
			Map.Entry<String, String> me = it.next();
			String key = me.getKey();
			String value = me.getValue();

			System.out.println(key + ":" + value);

		}
	}
}

/*
  Map.Entry 其实Entry也是一个接口，它是Map接口中的一个内部接口。
 
 interface Map { 
 	public static interface Entry { 
 	
 	public abstract Object getKey(); 
 	public abstract Object getValue();
  	  }
   }
  
  class HashMap implements Map { 
  	class Hahs implements Map.Entry {
  	 
  		public Object getKey(){} 
  		public Object getValue(){} 
  	  }
 }
 */

五、练习

Map集合练习：

要求：定义一个学生类，使用集合存储和获取学生对象

每一个学生都有对应的归属地。

学生Student，地址String。

学生属性：姓名，年龄。



注意：姓名和年龄相同的视为同一个学生。

保证学生的唯一性。



思路：

1、描述学生。

2、定义map容器，将学生作为键，地址作为值存入。

3、获取map集合中的元素



说明：

如果对象较多，为了存储，而又不确定使用什么集合存储的时候，为了安全和提高可扩展性。需要做的操作:覆盖hashcode和equals方法，

实现Comparable，覆盖compareTo方法，使其具有自然顺序。

定义一个学生类，使用map集合存储和获取学生对象

import java.util.*;

class Student implements Comparable<Student>{
	private String name;
	private int age;
	Student(String name,int age){
		this.name = name;
		this.age = age;
	}
	
	//为了以后可以使用二叉树存储，所以事先实现Comparable，让Student具有自然顺序
	public int compareTo(Student s)
	{
		int num = new Integer(this.age).compareTo(new Integer(s.age));

		if(num==0)
			return this.name.compareTo(s.name);
		return num;
	}
	
	//为了以后可以使用Hash集合存储，先复写hashCode和equals方法
	public int hashCode()
	{
		return name.hashCode()+age*34;
	}
	public boolean equals(Object obj)
	{
		if(!(obj instanceof Student))	//Object没有泛型，需强转

			throw new ClassCastException("类型不匹配");

		Student s = (Student)obj;

		return this.name.equals(s.name) && this.age==s.age;
		
	}
	public String getName()
	{
		return name;
	}
	public int getAge()
	{
		return age;
	}
	public String toString()
	{
		return name+":"+age;
	}
}

class  MapTest
{
	public static void main(String[] args) 
	{
		HashMap<Student,String> hm = new HashMap<Student,String>();

		hm.put(new Student("lisi1",21),"beijing");//被覆盖
		hm.put(new Student("lisi1",21),"tianjin");
		hm.put(new Student("lisi2",22),"shanghai");
		hm.put(new Student("lisi3",23),"nanjing");
		hm.put(new Student("lisi4",24),"wuhan");

		//第一种取出方式 keySet
		System.out.println("Map集合取出方式一：通过keySet()取键 ");
	
		Set<Student> keySet = hm.keySet();

		Iterator<Student> it = keySet.iterator();

		while(it.hasNext())
		{
			Student stu = it.next();
			String addr = hm.get(stu);
			System.out.println(stu+".."+addr);
		}

		//第二种取出方式 entrySet
		System.out.println("Map集合取出方式二: 通过entrySet() 取键值的映射关系");
		
		Set<Map.Entry<Student,String>> entrySet = hm.entrySet();

		Iterator<Map.Entry<Student,String>> iter = entrySet.iterator();
		
		while(iter.hasNext())
		{
			Map.Entry<Student,String> me = iter.next();
			Student stu = me.getKey();
			String addr = me.getValue();
			System.out.println(stu+"........."+addr);
		}
	}
}

TreeMap练习：对学生进行升序排序

因为数据是以键值对存在的，所以使用可以排序的Map集合：TreeMap

import java.util.*;

class Student2 implements Comparable<Student2> {
	private String name;
	private int age;

	Student2(String name, int age) {
		this.name = name;
		this.age = age;
	}

	// 为了以后可以使用二叉树存储，所以事先实现Comparable，让Student具有自然顺序
	public int compareTo(Student2 s) {
		int num = new Integer(this.age).compareTo(new Integer(s.age));

		if (num == 0)
			return this.name.compareTo(s.name);
		return num;
	}

	// 为了以后可以使用Hash集合存储，先复写hashCode和equals方法
	public int hashCode() {
		return name.hashCode() + age * 34;
	}

	public boolean equals(Object obj) {
		if (!(obj instanceof Student2)) // Object没有泛型，需强转

			throw new ClassCastException("类型不匹配");

		Student2 s = (Student2) obj;

		return this.name.equals(s.name) && this.age == s.age;

	}

	public String getName() {
		return name;
	}

	public int getAge() {
		return age;
	}
	//
	public String toString() {
		return name + ":" + age;
	}
}

class StuNameComparator implements Comparator<Student2> {
	public int compare(Student2 s1, Student2 s2) {
		int num = s1.getName().compareTo(s2.getName());
		if (num == 0)
			return new Integer(s1.getAge()).compareTo(new Integer(s2.getAge()));

		return num;
	}
}

class MapTest2 {
	public static void main(String[] args) {
		TreeMap<Student2, String> tm = new TreeMap<Student2, String>(
				new StuNameComparator());

		tm.put(new Student2("blisi3", 23), "nanjing");
		tm.put(new Student2("lisi1", 21), "beijing");// 被覆盖
		tm.put(new Student2("alisi4", 24), "wuhan");
		tm.put(new Student2("lisi1", 21), "tianjin");
		tm.put(new Student2("lisi2", 22), "shanghai");

		Set<Map.Entry<Student2, String>> entrySet = tm.entrySet();

		Iterator<Map.Entry<Student2, String>> it = entrySet.iterator();

		while (it.hasNext()) {
			Map.Entry<Student2, String> me = it.next();

			Student2 stu = me.getKey();
			String addr = me.getValue();
			System.out.println(stu + ":::" + addr);
		}
	}
}

Map集合练习二：

获取字符串中的字母出现的次数："sdfgzxcvasdfxcvdf"

希望打印结果：a(1)c(2).....



说明：

通过结果发现，每一个字母都有对应的次数。

说明字母和次数之间都有映射关系，所以可以选择map集合，因为map集合中存放就是映射关系。



思路：

1、将字符串转换成字符数组。因为要对每一个字母进行操作。

2、定义一个map集合，因为打印结果的字母有顺序，所以使用treemap集合。

3、遍历字符数组。

将每一个字母作为键去查map集合。

如果返回null，将该字母和1存入到map集合中。

如果返回不是null，说明该字母在map集合已经存在并有对应次数。

那么就获取该次数并进行自增，然后将该字母和自增后的次数存入到map集合中,覆盖调用原理键所对应的值。

4、将map集合中的数据变成指定的字符串形式返回。

获取字符串中的字母出现的次数代码演示:

import java.util.*;

class MapTest3 {
	public static void main(String[] args) {
		String s = charCount("ak+abAf1c,dCkaAbc-defa");
		System.out.println(s);
	}

	public static String charCount(String str) {
		char[] chs = str.toCharArray();

		TreeMap<Character, Integer> tm = new TreeMap<Character, Integer>();

		// 定义一个计数器，记录字母出现的次数
		int count = 0;
		for (int x = 0; x < chs.length; x++) {

			if (!(chs[x] >= 'a' && chs[x] <= 'z' || chs[x] >= 'A'
					&& chs[x] <= 'Z'))
				continue;

			Integer value = tm.get(chs[x]);

			if (value != null)
				count = value;
			count++;
			
			tm.put(chs[x], count);// 直接往集合中存储字符和数字，为什么可以，因为自动装箱。

			count = 0;	//为了避免每次都使用同一个计数器，出现叠加，每次都要清零
			
			
			 /*if(value==null) { 
			 	tm.put(chs[x],1); 
			  } else { 
			 	value = value + 1;
			  	tm.put(chs[x],value); 
			  }*/
			 

		}

		// System.out.println(tm);

		//为获取指定格式，定义一个容器以指定格式存储原集合中的数据
		StringBuilder sb = new StringBuilder();

		Set<Map.Entry<Character, Integer>> entrySet = tm.entrySet();
		Iterator<Map.Entry<Character, Integer>> it = entrySet.iterator();

		while (it.hasNext()) {
			Map.Entry<Character, Integer> me = it.next();
			Character ch = me.getKey();
			Integer value = me.getValue();
			sb.append(ch + "(" + value + ")");
		}

		return sb.toString();
		}
}

六、Map扩展知识：嵌套映射（map集合被使用是因为具备映射关系）

获取学校学生信息示例代码：

要求：获取学校的学生信息：
一个学校有多个教室,每一个教室都有名称。

说明：
该示例使用了两种方式存储学生的信息。

方式一:将学生信息封装成对象存入List集合List<Student>
然后将教室名称作为键，教室集合作为值存入

方式二：将学生信息直接存入HashMap集合HashMap<String,String>
然后将教室名作为键，学生信息集合作为值存入

import java.util.*;

class Student {
	private String id;
	private String name;

	Student(String id, String name) {
		this.id = id;
		this.name = name;
	}

	public String toString() {
		return id + ":::" + name;
	}
}

// 获取学生信息的工具类
class Tool {

	// 遍历指定教室直接获取学生信息
	public static void getStudentInfo(HashMap<String, String> roomMap) {
		Iterator<String> it = roomMap.keySet().iterator();

		while (it.hasNext()) {
			String id = it.next();
			String name = roomMap.get(id);
			System.out.println(id + ":" + name);
		}
	}

	// 遍历指定教室来获取学生对象
	public static void getInfos(List<Student> list) {
		Iterator<Student> it = list.iterator();
		while (it.hasNext()) {
			Student s = it.next();
			System.out.println(s);
		}
	}
}

class getStudentMethod {

	// 将学生信息封装成学生对象再存入教室集合
	public static void Method() {
		
		// 创建学校 <教室名称，存储学生对象的教室>
		HashMap<String, List<Student>> czbk = new HashMap<String, List<Student>>();

		// 创建存储学生对象的教室
		List<Student> yure = new ArrayList<Student>();
		List<Student> jiuye = new ArrayList<Student>();

		// 将教室存入学校
		czbk.put("yureban", yure);
		czbk.put("jiuyeban", jiuye);

		// 将学生对象存入教室
		yure.add(new Student("01", "zhagnsa"));
		yure.add(new Student("04", "wangwu"));

		jiuye.add(new Student("01", "zhouqi"));
		jiuye.add(new Student("02", "zhaoli"));

		Iterator<String> it = czbk.keySet().iterator();

		while (it.hasNext()) {
			String roomName = it.next();
			List<Student> room = czbk.get(roomName);

			System.out.println(roomName);
			Tool.getInfos(room);
		}

	}

	// 直接将学生信息存入教室集合
	public static void Method2() {

		// 创建学校<教室名称，存储学生信息的教室>
		HashMap<String, HashMap<String, String>> czbk = new HashMap<String, HashMap<String, String>>();

		// 创建直接存储学生信息的教室
		HashMap<String, String> yure = new HashMap<String, String>();
		HashMap<String, String> jiuye = new HashMap<String, String>();

		czbk.put("yureban", yure);
		czbk.put("jiuyeban", jiuye);

		yure.put("01", "zhagnsan");
		yure.put("02", "lisi");

		jiuye.put("01", "zhaoliu");
		jiuye.put("02", "wangwu");

		// 遍历czbk学校集合，获取所有的教室。
		Iterator<String> it = czbk.keySet().iterator();

		while (it.hasNext()) {
			String roomName = it.next();
			HashMap<String, String> room = czbk.get(roomName);

			System.out.println(roomName);

			// 获取指定教室的所有学生信息
			Tool.getStudentInfo(room);
		}

	}
}

class MapDemo3 {
	public static void main(String[] args) {
		System.out.println("demo");
		getStudentMethod.Method();

		System.out.println("--------------------");

		System.out.println("demo2");
		getStudentMethod.Method2();
	}

}