Java高級語法03-集合（Map、Debug調試）

Java高級語法03（Map、Debug調試）

一、 Map集合

1.1 概述

現實生活中，我們常會看到這樣的一種集合：IP地址與主機名，身份證號與個人，系統用戶名與系統用戶對象等，這種一一對應的關係，就叫做映射。Java提供了專門的集合類用來存放這種對象關係的對象，即java.util.Map接口。

我們通過查看Map接口描述，發現Map接口下的集合與Collection接口下的集合，它們存儲數據的形式不同，如下圖。

Collection中的集合，元素是孤立存在的（理解爲單身），向集合中存儲元素採用一個個元素的方式存儲。
Map中的集合，元素是成對存在的(理解爲夫妻)。每個元素由鍵與值兩部分組成，通過鍵可以找對所對應的值。
Collection中的集合稱爲單列集合，Map中的集合稱爲雙列集合。
需要注意的是，Map中的集合不能包含重複的鍵，值可以重複；每個鍵只能對應一個值。

1.2 Map常用子類

HashMap<K,V>：存儲數據採用的哈希表結構，元素的存取順序不能保證一致。由於要保證鍵的唯一、不重複，需要重寫鍵的hashCode()方法、equals()方法。

LinkedHashMap<K,V>：HashMap下有個子類LinkedHashMap，存儲數據採用的哈希表結構+鏈表結構。通過鏈表結構可以保證元素的存取順序一致；通過哈希表結構可以保證的鍵的唯一、不重複，需要重寫鍵的hashCode()方法、equals()方法。

  注意：
  	1.通過查看Map接口描述，看到Map有多個子類，並不僅僅只有HashMap集合、LinkedHashMap集合。
  	2.Map接口中的集合都有兩個泛型變量<K,V>,在使用時，要爲兩個泛型變量賦予數據類型。
  	3.兩個泛型變量<K,V>的數據類型可以相同，也可以不同。

1.3 Map接口中的常用方法

public V put(K key, V value): 把指定的鍵與指定的值添加到Map集合中。
public V remove(Object key): 把指定的鍵所對應的鍵值對元素在Map集合中刪除，返回被刪除元素的值。
public V get(Object key) ：根據指定的鍵，在Map集合中獲取對應的值。
boolean containsKey(Object key) ：判斷集合中是否包含指定的鍵。
public Set<K> keySet(): 獲取Map集合中所有的鍵，存儲到Set集合中。
public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet(): 獲取到Map集合中所有的鍵值對對象的集合(Set集合)。

代碼演示：

public static void main(String[] args) {
        //創建 map對象
        HashMap<String, String>  map = new HashMap<String, String>();

        //添加元素到集合
        map.put("黃曉明", "楊穎");
        map.put("文章", "馬伊琍");
        map.put("鄧超", "孫儷");
        System.out.println(map);

        //String remove(String key)
        System.out.println(map.remove("鄧超"));
        System.out.println(map);

        // 想要查看 黃曉明的媳婦 是誰
        System.out.println(map.get("黃曉明"));
        System.out.println(map.get("鄧超"));
    }
}

注意：
1.使用put方法時，若指定的鍵(key)在集合中沒有，則沒有這個鍵對應的值，返回null，並把指定的鍵值添加到集合中； 
2.若指定的鍵(key)在集合中存在，則返回值爲集合中鍵對應的值（該值爲替換前的值），並把指定鍵所對應的值，替換成指定的新值。

1.4 Map集合遍歷鍵找值方式

鍵找值方式：即通過元素中的鍵，獲取鍵所對應的值

分析步驟：
1.獲取Map中所有的鍵，由於鍵是唯一的，所以返回一個Set集合存儲所有的鍵。方法提示:keyset()
2.遍歷鍵的Set集合，得到每一個鍵。
3.根據鍵，獲取鍵所對應的值。方法提示:get(K key)

代碼演示：

public class MapDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
        //創建Map集合對象 
        HashMap<String, String> map = new HashMap<String,String>();
        //添加元素到集合 
        map.put("胡歌", "霍建華");
        map.put("郭德綱", "于謙");
        map.put("薛之謙", "大張偉");

        //獲取所有的鍵  獲取鍵集
        Set<String> keys = map.keySet();
        // 遍歷鍵集 得到 每一個鍵
        for (String key : keys) {
            //key  就是鍵
            //獲取對應值
            String value = map.get(key);
            System.out.println(key+"的CP是："+value);
        }
    }
}

1.5 Entry鍵值對對象

我們已經知道，Map中存放的是兩種對象，一種稱爲key(鍵)，一種稱爲value(值)，它們在在Map中是一一對應關係，這一對對象又稱做Map中的一個Entry(項)。Entry將鍵值對的對應關係封裝成了對象。即鍵值對對象

這樣我們在遍歷Map集合時，就可以從每一個鍵值對（Entry）對象中獲取對應的鍵與對應的值。

獲取對應鍵和對應值得方法：

public K getKey()：獲取 Entry對象中的鍵。
public V getValue()：獲取 Entry對象中的值。

在Map集合中也提供了獲取所有Entry對象的方法：

public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet(): 獲取到Map集合中所有的鍵值對對象的集合(Set集合)。

1.6 Map集合遍歷鍵值對方式

操作步驟：
1.獲取Map集合中，所有的鍵值對(Entry)對象，以Set集合形式返回。方法提示:entrySet()。
2.遍歷包含鍵值對(Entry)對象的Set集合，得到每一個鍵值對(Entry)對象。
3.通過鍵值對(Entry)對象，獲取Entry對象中的鍵與值。  方法提示:getkey() getValue()

代碼演示：

public class MapDemo02 {
    public static void main(String[] args) {
        // 創建Map集合對象 
        HashMap<String, String> map = new HashMap<String,String>();
        // 添加元素到集合 
        map.put("胡歌", "霍建華");
        map.put("郭德綱", "于謙");
        map.put("薛之謙", "大張偉");

        // 1.獲取 所有的 entry對象  entrySet()
        Set<Entry<String,String>> entrySet = map.entrySet();

        // 2.遍歷得到每一個entry對象
        for (Entry<String, String> entry : entrySet) {
            // 3. 通過鍵值對(Entry)對象，獲取Entry對象中的鍵與值
            String key = entry.getKey();
            String value = entry.getValue();
            System.out.println(key+"的CP是:"+value);
        }
    }
}

1.7 HashMap存儲自定義類型鍵值

練習：

每位學生（姓名，年齡）都有自己的家庭住址。那麼，既然有對應關係，則將學生對象和家庭住址存儲到map集合中。學生作爲鍵, 家庭住址作爲值。
(學生姓名相同並且年齡相同視爲同一名學生)

編寫學生類：

public class MapDemo {
    public class Student {
        private String name;
        private int age;

        public Student() {
        }

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

        public String getName() {
            return name;
        }

        public void setName(String name) {
            this.name = name;
        }

        public int getAge() {
            return age;
        }

        public void setAge(int age) {
            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);
        }
    }

編寫測試類：

public class HashMapTest {
    public static void main(String[] args) {
        //1,創建Hashmap集合對象。
        Map<Student,String>map = new HashMap<Student,String>();
        //2,添加元素。
        map.put(newStudent("lisi",28), "上海");
        map.put(newStudent("wangwu",22), "北京");
        map.put(newStudent("zhaoliu",24), "成都");
        map.put(newStudent("zhouqi",25), "廣州");
        map.put(newStudent("wangwu",22), "南京");

        //3,取出元素。鍵找值方式
        Set<Student>keySet = map.keySet();
        for(Student key: keySet){
            Stringvalue = map.get(key);
            System.out.println(key.toString()+"....."+value);
        }
    }
}

注意：Map集合保證key是唯一的，因此作爲key的元素必須重寫hashcode()和equals()
1.上示代碼中，Student作爲Map集合的Key，所以必須重寫方法
2.若Map集合的key爲String類型的，則可不必重寫這兩個方法
(因爲String方法內部已經重寫過hashcode()和equals()方法)

如果要保證map中存放的key和取出的順序一致，可以使用java.util.LinkedHashMap集合來存放。

1.8 LinkedHashMap

我們知道HashMap是哈希表結構，保證成對元素唯一，並且查詢速度很快，可是成對元素存放進去是無序的

那麼我們要保證有序，使用LinkedHashMap，它是鏈表+哈希表組合的一個數據存儲結構。

LinkedHashMap的鏈表結構保證了它的有序性

1.9 Hashtable<K,V> (類似於HashMap<K,V>)

	Hashtable<K,V>	HashMap<K,V>
不同點	不允許<K,V>爲null	允許<K,V>均爲null
	最早期的雙列集合(jdk1.0)	jdk1.2之後出現
	單線程、線程安全	多線程，不安全
	速度快	速度慢

雖然Hashtable<K,V>被HashMap<K,V>取代了，但是它的子類properties依然活躍，且properties集合是唯一一個和IO劉相結合的集合

1.10 Map集合練習

需求：
計算一個字符串中每個字符出現次數。

分析：
1.獲取一個字符串對象
2.創建一個Map集合，鍵代表字符，值代表次數。
3.遍歷字符串得到每個字符。
4.判斷Map中是否有該鍵。
5.如果沒有，第一次出現，存儲次數爲1；如果有，則說明已經出現過，獲取到對應的值進行++，再次存儲。     
6.打印最終結果

代碼展示：

public class MapTest {
    public static void main(String[] args) {
        //友情提示
        System.out.println("請錄入一個字符串:");
        String line = new Scanner(System.in).nextLine();
        // 定義 每個字符出現次數的方法
        findChar(line);
    }
    private static void findChar(String line) {
        //1:創建一個集合 存儲  字符 以及其出現的次數
        HashMap<Character, Integer> map = new HashMap<Character, Integer>();
        //2:遍歷字符串
        for (int i = 0; i < line.length(); i++) {
            char c = line.charAt(i);
            //判斷 該字符 是否在鍵集中
            if (!map.containsKey(c)) {//說明這個字符沒有出現過
                //那就是第一次
                map.put(c, 1);
            } else {
                //先獲取之前的次數
                Integer count = map.get(c);
                //count++;
                //再次存入  更新
                map.put(c, ++count);
            }
        }
        System.out.println(map);
    }
}

二、`JDK9`對集合添加的優化

通常，我們在代碼中創建一個集合（例如，List 或 Set ），並直接用一些元素填充它。需要很多個 add方法調用，來實現多個數據添加。

Java 9，添加了幾種集合工廠方法,更方便創建少量元素的集合、map實例。新的List、Set、Map的靜態工廠方法可以更方便地創建集合的不可變實例。

代碼展示：

public class HelloJDK9 {
    public static void main(String[] args) {
        Set<String> str1=Set.of("a","b","c");
        //str1.add("c");這裏編譯的時候不會錯，但是執行的時候會報錯，因爲是不可變的集合  
        System.out.println(str1);
        Map<String,Integer> str2=Map.of("a",1,"b",2);
        System.out.println(str2);
        List<String> str3=List.of("a","b");
        System.out.println(str3);
    }
}

注意：
1.of方法只適用於List、Set、Map接口
2.of方法的返回值是一個不可變的集合，不可再使用add、put方法再次添加元素
(因此，of方法的使用前提是：元素個數已經確定，不再改變)
3.set、map在調用of方法的時候，不能有重複的元素

三、Debug追蹤

使用IDEA的斷點調試功能，查看程序的運行過程

1.在有效代碼行，點擊行號右邊的空白區域，設置斷點，程序執行到斷點將停止，我們可以手動來運行程序

2.點擊Debug運行模式

3.程序停止在斷點上不再執行，而IDEA最下方打開了Debug調試窗口

4.Debug調試窗口介紹

5.快捷鍵F8，代碼向下執行一行,第九行執行完畢，執行到第10行（第10行還未執行）

6.切換到控制檯面板，控制檯顯示請錄入一個字符串：並且等待鍵盤錄入

7.快捷鍵F8，程序繼續向後執行，執行鍵盤錄入操作，在控制檯錄入數據 ababcea

回車之後的效果：

調試界面效果：

8.此時到達findChar方法，快捷鍵F7，進入方法findChar

9.快捷鍵F8 接續執行，創建了map對象，變量區域顯示

10.快捷鍵F8 接續執行，進入到循環中，循環變量i爲 0,F8再繼續執行，就獲取到變量c賦值爲字符‘a’ 字節值97

11.快捷鍵F8 接續執行，進入到判斷語句中，因爲該字符不在Map集合鍵集中，再按F8執行，進入該判斷中

12.快捷鍵F8 接續執行，循環結束，進入下次循環，此時map中已經添加一對兒元素

13.快捷鍵F8 接續執行，進入下次循環，再繼續上面的操作，我們就可以看到代碼每次是如何執行的了

14.如果不想繼續debug,那麼可以使用快捷鍵F9,程序正常執行到結束，程序結果在控制檯顯示

Java高級語法03-集合（Map、Debug調試）

Java高級語法03（Map、Debug調試）

一、 Map集合

1.1 概述

1.2 Map常用子類

1.3 Map接口中的常用方法

1.4 Map集合遍歷鍵找值方式

1.5 Entry鍵值對對象

1.6 Map集合遍歷鍵值對方式

1.7 HashMap存儲自定義類型鍵值

1.8 LinkedHashMap

1.9 Hashtable<K,V> (類似於HashMap<K,V>)

1.10 Map集合練習

二、`JDK9`對集合添加的優化

三、Debug追蹤

Java高級語法02-集合（List、Set、數據結構、Collections）

Java基礎語法02（數據類型轉換、運算符、方法入門）

Java基礎語法01（前言、入門程序、常量、變量）

計算某字符串中特定字符串出現次數的幾種算法

Java高級語法03-集合（Map、Debug調試）

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linux以太網驅動總結

Java高級語法03-集合（Map、Debug調試）

Java高級語法03（Map、Debug調試）

一、 Map集合

1.1 概述

1.2 Map常用子類

1.3 Map接口中的常用方法

1.4 Map集合遍歷鍵找值方式

1.5 Entry鍵值對對象

1.6 Map集合遍歷鍵值對方式

1.7 HashMap存儲自定義類型鍵值

1.8 LinkedHashMap

1.9 Hashtable<K,V> (類似於HashMap<K,V>)

1.10 Map集合練習

二、JDK9對集合添加的優化

三、Debug追蹤

二、`JDK9`對集合添加的優化