Java基础——集合框架（三）

Map集合

Map集合：该集合存储键值对，一对一对的往里存，而且要保证键的唯一性

添加

put(K key,V value)添加键值对

putAll(Map ? extends K,? extends V m)添加一个集合(含泛型限定)

删除

clear()移除所有的映射关系

remove(Object key)移除单个的映射关系

判断

containsValue(Object value)判断是否存在这个值

containsKey(Object key)判断是否存在这个键

isEmpty()判断映射关系中是否未包含任何元素

获取

get(Object key)根据键获取值

size()获取映射关系数

values()返回所有的映射关系的值

entrySet() 返回类型是Set《Map.Entry《k,v》》(博客编辑模式不能写尖括号，这里用书名号代替)将map集合中的映射关系存入到set集合中，而这个关系的数据类型就是Map.Entry

keySet()返回类型是Set集合，将Map中的所有的键存入到Set集合中，因为Set具备迭代器，所以可以用迭代方式获取所有的键，再根据get方法获取所有的键对应的值。

Map集合的取出原理，将map集合转成set集合，再通过迭代器取出元素。

实现了Map接口的子类的特点：

Map

HashTable

底层是哈希表数据结构，不可以存null键和null值，线程同步的，jdk1.0开始的，效率低

HashMap

底层是哈希表数据结构的，允许存入null键和null值，线程非同步的，jak1.2开始的，效率高

TreeMap

底层是二叉树数据结构的，线程不同步，可以用于给map集合中的键进行排序。

发现，Map和Set很像

其实Set底层就是使用了Map集合。

演示Map接口中的基本方法：

//Map方法中的基本方法演示
import java.util.*;
public class MapDemo {
public static void sop(Object obj)
{
System.out.println(obj);
}
public static void main(String[] args)
{
Map<Integer,String> map = new HashMap<Integer,String>();

//增加元素put方法
map.put(1,"zhangsan1");
map.put(2,"zhangsan2");
map.put(3,"zhangsan3");
map.put(4,"zhangsan4");

//put方法返回的值为：该键映射的值之前的位置上的元素
sop("05号学生第一次存进来时候put方法的返回值是："+map.put(05,"zhangsan5"));//null
sop("05号学生第二次存进来时候put方法的返回值是："+map.put(05,"zhangsan5"));//zhangsan5

sop("初始Map集合中的元素为"+map);

//判断
sop("集合中有键为4的吗："+map.containsKey(4));//true
sop("集合中有值为“zhangsan6”的吗："+map.containsValue("zhangsan6"));//false

//删除元素
map.remove(05);
sop("删除05键后，集合中的元素还剩下："+map);

//删除元素后的返回值是：被删除键的映射位置上的值

sop("删除4键之后，返回的值是："+map.remove(04));//zhangsan4
sop("删除4键后，集合中的元素还剩下："+map);

//查询：
sop("获取3键对应的值："+map.get(3));//zhangsan3

//查看该集合中所有映射关系中的值，返回来的是个Set集合
Collection<String> coll = map.values();
sop("获取集合中所有的映射关系对象的值为："+coll);

sop("这个时候集合中的元素的个数是："+map.size());//3
}
}

运行结果：



keySet方法：可以获取到集合中所有的键，那么获取到了键 的话，获取值就容易多了。

示例如下：

//Map集合中取出所有键值对的方法

//keySet方法的演示
import java.util.*;
public class MapDemo2 {
public static void sop(Object obj)
{
System.out.println(obj);
}
public static void main(String[] args)
{
Map<Integer,String> map = new HashMap<Integer,String>();

map.put(1,"zhangsan1");
map.put(2,"zhangsan2");
map.put(3,"zhangsan3");
map.put(4,"zhangsan4");

//先获取Map集合中的键，存入到set集合中
Set<Integer> keySet = map.keySet();

//有了Set集合就可以使用迭代器取出Map集合中的键
for (Iterator<Integer> it = keySet.iterator(); it.hasNext(); )
{
Integer i = it.next();//i就是获取到的键

//既然有了键，就可以获取到对应的值
String s = map.get(i);

sop("Key="+i+"....Value="+s);
}

}
}

运行结果：



entrySet方法，可以获取到map集合中的映射关系，有了关系就可以用getKey，getValue方法获取到关系中的键和值。

//Map集合中取出所有键值对的方法

//entrySet方法的演示
import java.util.*;
public class MapDemo2 {
public static void sop(Object obj)
{
System.out.println(obj);
}
public static void main(String[] args)
{
Map<Integer,String> map = new HashMap<Integer,String>();

map.put(1,"zhangsan1");
map.put(2,"zhangsan2");
map.put(3,"zhangsan3");
map.put(4,"zhangsan4");

//entrySet的返回类型是Set集合，集合中的元素类型是Map.Entry<>他是一个接口，所以也需要泛型
Set<Map.Entry<Integer,String>> entrySet = map.entrySet();

//然后可以通过迭代器的方法取出Set集合中的元素
for (Iterator<Map.Entry<Integer,String>> it = entrySet.iterator();it.hasNext() ; )
{
//取出的元素是Map.Entry<>类型的，还是要加泛型，取出来的元素是map集合中的映射关系，
Map.Entry<Integer,String> me = it.next();

//取出来关系之后可以用getKey和getValue方法获取键和值
Integer key = me.getKey();
String value = me.getValue();

sop(key+"::"+value);
}
}
}

运行结果为：



实验结果表明，可以取出来元素，但是，问题来了，

Map.Entry是什么东西呢？

Map.Entry是在Set集合中存储元素的类型，

是由entrySet方法取出来的Map集合中的关系映射。

（假如说丈夫妻子是一个键值对，那么结婚证就是这个关系映射。）

Map是一个接口，Map.Entry也是一个接口

而且Entry是Map接口的子接口，而且是静态的，公有的，（可以直接用.Entry）

他在文档中是怎么写的呢？

interface Map
{
public static interface Entry
{
public abstract Object getKey();
public abstract Object getValue();
}
}

class HashMap implements Map
{
class HaHa implements Map.Entry
{
public Object getKey()
{}
public Object getValue()
{}
}
}

看一个HashMap的练习：

在Map集合中存储学生对象和住址，学生有姓名和年龄，姓名年龄相同视为同一个人，

1，定义学生对象，

2，将学生对象存入Map集合中

3，取出存进去的元素。

//HashMap练习
import java.util.*;

//定义学生类
class Student implements Comparable<Student>
{
private String name;
private int age;
//给学生设置姓名和年龄
public void set(String name,int age)
{
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName()
{
return name;
}
public int getAge()
{
return age;
}
public String toString()
{
return name+"..."+age;
}
//考虑到可能会new很多的学生对象，有可能会存储到各种集合中 ，所以要重写hashCode和equals方法，
public int hashCode()
{
return name.hashCode()+age*7;
}
public boolean equals(Object obj)
{
if (!(obj instanceof Student))
throw new ClassCastException("类型不匹配");
Student s = (Student)obj;
return this.name.equals(s.name) && this.age==s.age;
}
//万一要存进TreeSet集合中呢？
public int compareTo(Student s)//因为在最上边有泛型限定了，进来的全是Student
{
int num = new Integer(this.age).compareTo(new Integer(s.age));
if (num==0)
return this.name.compareTo(s.name);
return num;
}
}
public class MapTest {
public static void main(String[] args)
{
//创建集合
HashMap<Student,String> hm = new HashMap<Student,String>();
//创建对象
Student s1 = new Student();
Student s2 = new Student();
Student s3 = new Student();
Student s4 = new Student();
//给对象初始化
s1.set("zhangsan",23);
s2.set("lisi",24);
s3.set("wangwu",27);
s4.set("zhaoliu",21);
//将集合中添加元素
hm.put(s1,"beijing");
hm.put(s2,"nanjing");
hm.put(s3,"tianjin");
hm.put(s4,"shanghai");

//第一种取出方式

Set<Student> keySet = hm.keySet();
for (Iterator<Student> it = keySet.iterator();it.hasNext() ; )
{
//获取键
Student stu = it.next();
//根据键获取值，用get方法
String addr = hm.get(stu);
System.out.println(stu.getName()+"...."+stu.getAge()+"....."+addr);
}

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

//第二种取出方式

//将映射关系存入到set集合中，
Set<Map.Entry<Student,String>> entrySet = hm.entrySet();
//用迭代器取出Set集合中的关系
for (Iterator<Map.Entry<Student,String>> iter = entrySet.iterator();iter.hasNext() ; )
{
//关系
Map.Entry<Student,String> me = iter.next();
//获取关系中的键和值。
Student student = me.getKey();
String address = me.getValue();

System.out.println(student.getName()+"...."+student.getAge()+"....."+address);
}
}
}

运行结果为：



再看一个TreeMap的练习

还是学生对象，需要在Map集合中进行排序，按照姓名排序。（在之前定义的学生类中是按照年龄排序的）

//将学生在Map集合中进行排序
import java.util.*;
//定义比较器。按照姓名排序
class StuNameComp implements Comparator<Student>
{
public int compare(Student s1,Student s2)
{
int num = s1.getName().compareTo(s2.getName());
if(num==0)
return new Integer(s1.getAge()).compareTo(new Integer(s2.getAge()));
return num;
}
}
public class TreeMapTest {
public static void main(String[] args)
{
//创建集合
TreeMap<Student,String> tm = new TreeMap<Student,String>(new StuNameComp());
//创建对象
Student s1 = new Student();
Student s2 = new Student();
Student s3 = new Student();
Student s4 = new Student();
Student s5 = new Student();
//给对象初始化
s1.set("zhangsan",23);
s2.set("lisi",24);
s3.set("wangwu",27);
s4.set("zhaoliu",21);
s5.set("zhaoliu",27);//姓名相同，年龄不同。
//将集合中添加元素
tm.put(s1,"beijing");
tm.put(s2,"nanjing");
tm.put(s3,"tianjin");
tm.put(s4,"shanghai");
tm.put(s5,"shanghai");

//取出元素
Set<Map.Entry<Student,String>> entrySet = tm.entrySet();
for (Iterator<Map.Entry<Student,String>> it = entrySet.iterator();it.hasNext() ; )
{
Map.Entry<Student,String> me = it.next();
Student s = me.getKey();
String addr = me.getValue();
System.out.println(s.getName()+".."+s.getAge()+"..."+addr);
}
}

}

运行结果为：



运行结果可以看出来，全部按照姓名排序，姓名相同的都按照年龄排序了。

那什么时候使用映射关系呢？

当数据与数据之间存在映射关系时，就要先考虑到map集合。

那么再做一个练习：

获取指定字符串中的字母出现的次数。

希望打印结果为：a(1)b(2)……..

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。

这时候想到了map集合就是存储映射关系的。

//获取一段字符串中每个字符出现的次数。

/*
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存进集合中
如果返回不会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，覆盖掉原来键所对应的值。
4，将map集合中的数，变成指定的字符串形式返回。
*/

import java.util.*;
public class MapTest2 {
public static void main(String[] args)
{
String s = "abcdecabcdaefbdab";
String s1 = charCount(s);
System.out.println(s1);
}
public static String charCount(String str)
{
//将字符串变成数组
char[] chs = str.toCharArray();
//创建一个map集合
TreeMap<Character,Integer> tm = new TreeMap<Character,Integer>();
//遍历数组
for (int x = 0;x<chs.length ;x++ )
{
//判断字符串中的元素是否符合规则
if (!(chs[x]>='a' && chs[x]<='z' || chs[x]>='A' && chs[x]<='Z'))
continue;
//通过get方法返回的值来查看每一个字符在集合中有没有存在，没有的话返回空，有的话返回一个数字
Integer value = tm.get(chs[x]);
//如果返回为null，存该字母和1
if(value==null)
{
tm.put(chs[x],1);
}
//否则，将value值取出来，自增之后，将该字母和自增后的值一起存进集合中。
else
{
value++;
tm.put(chs[x],value);
}
}
//使用字符容器存放要打印的字符串
StringBuilder sb = new StringBuilder();
//取出要取出的元素，存进StringBuilder中。
Set<Map.Entry<Character,Integer>> entrySet = tm.entrySet();
for (Iterator<Map.Entry<Character,Integer>> it = entrySet.iterator();it.hasNext() ; )
{
Map.Entry<Character,Integer> me = it.next();
char c = me.getKey();
int i = me.getValue();
sb.append("("+c+","+i+") ");
}
return sb.toString();
}
}

运行结果为：

Map集合扩展

map集合被使用是因为具备映射关系。

但是有没有存在这种映射呢？

一个学校有很多个教室，一个教室有很多个学生，也就是说一对多的映射，

这样的话该怎么写呢？

//一对多的映射关系
import java.util.*;
public class MapDemo3 {
public static void main(String[] args)
{
/*
这就是一个简单的一对多的映射模式，
一个学校对应的两个系，一个系对应的两个学号，一个学号对应的一个学生
所以，这里一个学校里的映射关系就是系名，系（集合）
一个系里的映射关系就是学号，姓名
*/
//创建一个学校的集合
HashMap<String,HashMap<String,String>> ycu = new HashMap<String,HashMap<String,String>>();

//创建两个系的集合
HashMap<String,String> jisuanji = new HashMap<String,String>();
HashMap<String,String> shuxue = new HashMap<String,String>();
//将系添加进学校集合
ycu.put("jisuanjixi",jisuanji);
ycu.put("shuxuexi",shuxue);
//将学生添加进系集合
jisuanji.put("01","sunheran");
jisuanji.put("02","wanglingli");

shuxue.put("01","wangxuesha");
shuxue.put("02","wangjiajia");
//获取学生信息
getDeptInfo(ycu);
}
public static void getDeptInfo(HashMap<String,HashMap<String,String>> xuexiao)
{
//获取系名键
Set<String> keySet = xuexiao.keySet();
for (Iterator<String> it = keySet.iterator();it.hasNext() ; )
{
//根据键获取系值（集合）
String deptName = it.next();
HashMap<String,String> dept = xuexiao.get(deptName);
System.out.println(deptName);
//根据获取到的系值集合获取集合里边的学生的信息
getStudentInfo(dept);
}

}
public static void getStudentInfo(HashMap<String,String> dept)
{
//获取学号
Set<String> keySet = dept.keySet();
for (Iterator<String> it = keySet.iterator();it.hasNext() ; )
{
//根据学号获取姓名
String id = it.next();
String name = dept.get(id);
System.out.println(id+"...."+name);
}
}
}

运行结果为：



但是实际开发中一般不这么干，为什么呢？因为学生信息一般都会封装成学生对象，将学生对象存进一个List集合中

具体代码如下：

//一对多的映射关系，实际开发中这个用的多一些
import java.util.*;
class Student implements Comparable<Student>
{
private String name;
private int age;
//给学生设置姓名和年龄
public void set(String name,int age)
{
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName()
{
return name;
}
public int getAge()
{
return age;
}
public String toString()
{
return name+"..."+age;
}
//考虑到可能会new很多的学生对象，有可能会存储到各种集合中 ，所以要重写hashCode和equals方法，
public int hashCode()
{
return name.hashCode()+age*7;
}
public boolean equals(Object obj)
{
if (!(obj instanceof Student))
throw new ClassCastException("类型不匹配");
Student s = (Student)obj;
return this.name.equals(s.name) && this.age==s.age;
}
//万一要存进TreeSet集合中呢？
public int compareTo(Student s)//因为在最上边有泛型限定了，进来的全是Student
{
int num = new Integer(this.age).compareTo(new Integer(s.age));
if (num==0)
return this.name.compareTo(s.name);
return num;
}
}
public class MapDemo4 {
public static void main(String[] args)
{
//创建一个学校的集合
HashMap<String,List<Student>> ycu = new HashMap<String,List<Student>>();

//创建两个系的集合
List<Student> jisuanji = new ArrayList<Student>();
List<Student> shuxue = new ArrayList<Student>();
//将系添加进学校集合
ycu.put("jisuanjixi",jisuanji);
ycu.put("shuxuexi",shuxue);

//创建学生对象
Student s1 = new Student();
Student s2 = new Student();
Student s3 = new Student();
Student s4 = new Student();
s1.set("sunheran",21);
s2.set("wanglingli",25);
s3.set("wangxuesha",23);
s4.set("wangjiajia",22);
//将学生添加进系集合
jisuanji.add(s1);
jisuanji.add(s2);

shuxue.add(s3);
shuxue.add(s4);
//获取学生信息
getDeptInfo(ycu);
}
public static void getDeptInfo(HashMap<String,List<Student>> xuexiao)
{
//获取系名键
Set<String> keySet = xuexiao.keySet();
for (Iterator<String> it = keySet.iterator();it.hasNext() ; )
{
//根据键获取系值（集合）
String deptName = it.next();
List<Student> stu = xuexiao.get(deptName);
System.out.println(deptName);
//根据获取到的系值集合获取集合里边的学生的信息
getStudentInfo(stu);
}

}
public static void getStudentInfo(List<Student> dept)
{
for (Iterator<Student> it = dept.iterator();it.hasNext() ; )
{
Student s = it.next();
System.out.println(s.getName()+"...."+s.getAge());
}
}
}

运行结果为：