Java集合之HashMap和TreeMap

清疚 2022-12-03 13:23 237阅读 0赞

### 一、初识Map接口 ###

**Map集合和Collection集合的区别：**

Map集合是有Key和Value的，Collection集合是只有Value。

Collection集合底层也是有Key和Value，只是隐藏起来。

**Map集合的特点：**

一个映射不能包含重复的键，每个键最多只能映射到一个值。

要是当Map集合利用put方法添加相同的键时，从前的键对应的值将会被覆盖

### 二、HashMap集合 ###

**1、特点:**

*  双列集合，存入的是（Key，Value），主要针对键的操作；
 *  底层的实现利用Hash算法
 *  集合输出的时候是无序的
 *  add()方法：当加相同的键时，从前的键对应的值将会被覆盖，并返回被覆盖的值。
    
        是因为：HashMap还是运用了hash算法，重写他的equals和hascode方法

**2、常用API：**

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <th colspan="2">方法摘要</th> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"><code>&nbsp;void</code></td> 
 <td><code><a rel="nofollow">clear</a>()</code> &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;从此映射中移除所有映射关系（可选操作）。</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"><code>&nbsp;boolean</code></td> 
 <td><code><a rel="nofollow">containsKey</a>(<a rel="nofollow">Object</a>&nbsp;key)</code> &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;如果此映射包含指定键的映射关系，则返回 true。</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"><code>&nbsp;boolean</code></td> 
 <td><code><a rel="nofollow">containsValue</a>(<a rel="nofollow">Object</a>&nbsp;value)</code> &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;如果此映射将一个或多个键映射到指定值，则返回 true。</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"><code>&nbsp;<a rel="nofollow">Set</a>&lt;<a rel="nofollow">Map.Entry</a>&lt;<a rel="nofollow">K</a>,<a rel="nofollow">V</a>&gt;&gt;</code></td> 
 <td><code><a rel="nofollow">entrySet</a>()</code> &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;返回此映射中包含的映射关系的 <a rel="nofollow"><code>Set</code></a> 视图。</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"><code>&nbsp;boolean</code></td> 
 <td><code><a rel="nofollow">equals</a>(<a rel="nofollow">Object</a>&nbsp;o)</code> &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;比较指定的对象与此映射是否相等。</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"><code>&nbsp;<a rel="nofollow">V</a></code></td> 
 <td><code><a rel="nofollow">get</a>(<a rel="nofollow">Object</a>&nbsp;key)</code> &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;返回指定键所映射的值；如果此映射不包含该键的映射关系，则返回 <code>null</code>。</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"><code>&nbsp;int</code></td> 
 <td><code><a rel="nofollow">hashCode</a>()</code> &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;返回此映射的哈希码值。</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"><code>&nbsp;boolean</code></td> 
 <td><code><a rel="nofollow">isEmpty</a>()</code> &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;如果此映射未包含键-值映射关系，则返回 true。</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"><code>&nbsp;<a rel="nofollow">Set</a>&lt;<a rel="nofollow">K</a>&gt;</code></td> 
 <td><code><a rel="nofollow">keySet</a>()</code> &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;返回此映射中包含的键的 <a rel="nofollow"><code>Set</code></a> 视图。</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"><code>&nbsp;<a rel="nofollow">V</a></code></td> 
 <td><code><a rel="nofollow">put</a>(<a rel="nofollow">K</a>&nbsp;key, <a rel="nofollow">V</a>&nbsp;value)</code> &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;将指定的值与此映射中的指定键关联（可选操作）。</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"><code>&nbsp;void</code></td> 
 <td><code><a rel="nofollow">putAll</a>(<a rel="nofollow">Map</a>&lt;? extends <a rel="nofollow">K</a>,? extends <a rel="nofollow">V</a>&gt;&nbsp;m)</code> &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;从指定映射中将所有映射关系复制到此映射中（可选操作）。</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"><code>&nbsp;<a rel="nofollow">V</a></code></td> 
 <td><code><a rel="nofollow">remove</a>(<a rel="nofollow">Object</a>&nbsp;key)</code> &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;如果存在一个键的映射关系，则将其从此映射中移除（可选操作）。</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"><code>&nbsp;int</code></td> 
 <td><code><a rel="nofollow">size</a>()</code> &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;返回此映射中的键-值映射关系数。</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"><code>&nbsp;<a rel="nofollow">Collection</a>&lt;<a rel="nofollow">V</a>&gt;</code></td> 
 <td><code><a rel="nofollow">values</a>()</code> &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;返回此映射中包含的值的 <a rel="nofollow"><code>Collection</code></a> 视图。</td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

**3、Map集合的遍历：**

①：利用迭代器和增强for循环遍历

Map<String,Integer> map = new HashMap<>();
 map.put("张三",12);
 map.put("李四",13);
 map.put("王五",14);
 
 /*利用迭代器遍历*/
 /* Set<String> keySet = map.keySet(); //获取所有键的集合
 Iterator<String> it = keySet.iterator(); //获取迭代器
 while (it.hasNext()){
 String key = it.next(); //获取每一个键
 Integer value = map.get(key); //根据键获取值
 System.out.println(key+"="+value);
 }*/
 /*增强for循环遍历*/
 for(String key : map.keySet()){
 System.out.println(key + "="+ map.get(key));
 }

② 对Map.Entry对象进行遍历

将键值对封装为Map.entry对象，再用对象的getKey和getValue方法遍历

for(Map.Entry<String,Integer> en : map.entrySet()){//获取键的集合
 System.out.println(en.getKey()+"="+en.getValue());//
 }

### **三、 TreeMap** ###

**特点：可以对集合实现排序，重写Compareable接口**

比较键的：重写Compareable接口对象进行比较，比较是的键。 或者传入比较器

注：具体实现可以参考TreeSet集合。

### 四、补充   LinkedHashMap 、Hashtable ###

①：LinkedHashMap特点：底层是链表，可以实现顺序存储。

②：Hashtable：

面试题：
    * 共同点：底层都是哈希算法，都是双列集合
    * 区别：1、HashMap是线程不安全的，效率高，JDK1.2
    *       Hashtable是线程安全的，效率度，JDK1.0的版本
    *       2、HashMap可以存储null键和null值
    *       Hashtable不可以存储null键和null值、会影响程序的进一步执行

### **五、运用Map集合做的一些小demo** ###

**①：**从键盘输入 统计字符串中每个字符出现的次数

/*
 * 从键盘输入 统计字符串中每个字符出现的次数
 * 1、创建Scanner对象，接受输入的字符串
 * 2、将字符串转换为字符数组
 * 3、创建双列集合，存储字符和字符出现的次数
 * 4、遍历字符数组，获取每个字符并将字符存储在双列集合中
 * 5、存储过程中进行判断，如果集合无该字符，存储该字符，并将值设置为1，如如果存在则在原来的值基础上加1
 * 6、遍历集合
 * */
 public class TotalCharNumberTest01 {
 public static void main(String[] args) {
 Scanner sc = new Scanner(System.in);
 String line = sc.nextLine();
 char []arr = line.toCharArray();
 
 HashMap<Character,Integer> hm = new HashMap<>();
 for(Character c : arr){
 /* if(!hm.containsValue(c)){
 hm.put(c,1);
 }else {
 hm.put(c,hm.get(c)+1);
 }*/
 hm.put(c, !hm.containsKey(c) ? 1 : hm.get(c)+1 );
 }
 for(Map.Entry<Character,Integer> en : hm.entrySet()){
 System.out.println(en.getKey()+"="+en.getValue());
 }
 for(Character key : hm.keySet()){//获取键的集合
 System.out.println(key+"="+hm.get(key));//获取值得集合
 }
 }
 }

②：利用map集合模拟斗地主发牌，洗牌，看牌，抢地主的效果

/*
    * 需求：模拟斗地主游戏
    * 分析：
    * 1、生成一副扑克牌
    * 2、洗牌
    * 3、发牌
    * 4、看牌:留三张底牌
    * 5、抢地主
                具体细节：
                * 大小关系：黑桃大于红心,红心大于梅花,梅花大于方块
                *
                * 思路：第一步：利用双列集合（HashMap）将牌的的大小从小到大原始排序，并标上序号：键存储的是索引，值存储的是牌
                * 例如：0---黑桃3  1---红心3 2---梅花3  3---方块3
                * 第二部:利用ArrayList存储牌的索引  洗牌：对索引洗牌，再根据索引获取值
                * 第三部：创建三个TreeSet集合，将各个人手中的牌通过对索引排序从而对卡牌进行排序
                *
    */

public class PokerDemo {
 public static void main(String[] args) {
 /*
 1、创建一副牌
 */
 String[] num = {"3","4","5","6","7","8","9","10","J","Q","K","A","2"};
 String[] color = {"黑桃","红心","梅花","方块"};
 
 //创建一个双列集合，存储索引和牌
 HashMap<Integer,String> hm = new HashMap<>();
 //创建一个ArrayList集合存取索引，对索引操作，从而对牌进行操作
 // 例如：0---黑桃3 1---红心3 2---梅花3 3---方块3
 ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
 int index = 0;
 //创建一副牌、并将索引存入ArrayList集合
 for(String s1 : num){
 for(String s2 : color){
 list.add(index);
 hm.put(index,s2.concat(s1));
 index++;
 }
 }
 //再加入大王、小王
 hm.put(index,"小王");
 list.add(index);
 index++;
 hm.put(index,"大王");
 list.add(index);
 // System.out.print(list);
 /*
 * 2、洗牌
 * */
 Collections.shuffle(list);
 
 /*
 * 3、发牌
 * 定义三个TreeSet集合，模拟玩家；在定义一个TreeSet集合，模拟剩下的底牌
 * */
 TreeSet<Integer> hss = new TreeSet<>();
 TreeSet<Integer> wys = new TreeSet<>();
 TreeSet<Integer> xsc = new TreeSet<>();
 TreeSet<Integer> dipai = new TreeSet<>();
 for(int i=0;i<list.size();i++){
 if(i>=list.size()-3){
 dipai.add(list.get(i));
 }else if(i % 3 == 0){
 hss.add(list.get(i));
 }else if(i % 3 == 1){
 wys.add(list.get(i));
 }else {
 xsc.add(list.get(i));
 }
 }
 /*
 * 4、看牌
 * 因为定义了三个集合模拟三个人，我们可以定义一个看牌的方法，来进行每个人的看牌
 * */
 lookPoke(hm,hss,"黄ss");
 lookPoke(hm,wys,"王ys");
 lookPoke(hm,xsc,"熊sc");
 lookPoke(hm,dipai,"底牌是");
 }
 //看牌的方法：参数有传入定义索引对应的牌号集合HashMap；每个人TreeSet集合；姓名String
 public static void lookPoke(HashMap<Integer,String> hm,TreeSet<Integer> ts,String name){
 System.out.print(name+"的牌是：");
 for (Integer i:ts){
 System.out.print(hm.get(i)+" ");
 }
 System.out.println();
 }
 }