Java基礎 -- 13 Map集合

** Map集合**
定義：
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<K,V>接口。

java.util.Map<K,V>接口是最高接口，注意和Collection沒有直接聯繫。
第一個泛型代表鍵是什麼類型。
第二個泛型代表值是什麼類型。
二者可以同類型，也可以不同類型。

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，Map中的集合，元素是成對存在的，每個元素由鍵與值兩部分組成。因此Collection中的集合稱爲單列集合，Map中的集合稱爲雙列集合，這兩個接口沒有任何關係
Map集合使用時是通過鍵去獲取值，每個鍵只能對應一個值。需要注意的是，Map集合不能包含重複的鍵，但值可以重複。

Map常用子類

認識Map中常用的子類知道其各自特點
- HashMap<K,V>: 快，鍵唯一，自定義鍵重寫hashCode和equals 不能保證才存取順序
- LinkedHashMap<K,V>: 繼承了HashMap的特點，但是有存取順序

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。

Map中數據存取常用方法
Map裏面常用的方法

public  V put(K key, V value)：添加一個鍵值對兒。返回被替換的本來value值。
public  V remove(Object obj)：根據鍵，刪除對應的鍵值對兒。返回被刪掉的
value值。
public  V get(Object obj)：根據鍵，獲取對應的value值。
default V getOrDefault (Object key, V defaultValue) :返回指定鍵映射到的值，如
果此映射不包含該鍵的映射，則返回 defaultValue。
public Set<K> keySet()：獲取所有的鍵的集合。（值不重複）
public Collection<V> values()：獲取所有的值的集合。（值可能重複）

Map方法的演示：

public class Demo01Map {

    public static void main(String[] args) {
        // 左邊的String代表鍵key是字符串；右邊的String代表值value也是字符串
        // 第一個泛型代表學號，第二個泛型代表的是姓名
        Map<String, String> map = new HashMap<>();
			  // put 
        map.put("IT001", "王寶強");
        map.put("IT002", "賈乃亮");
        String result = map.put("IT003", "陳羽凡");
        System.out.println(result); // null
        System.out.println(map); // {IT003=陳羽凡, IT002=賈乃亮, IT001=王寶強}

        result = map.put("IT003", "馬伊琍");
        System.out.println("被替換掉的是：" + result); // 陳羽凡
        System.out.println(map); // {IT003=馬伊琍, IT002=賈乃亮, IT001=王寶強}
        System.out.println("===================");

        // remove
        result = map.remove("IT002");
        System.out.println("被刪掉的人是：" + result); // 賈乃亮
        System.out.println(map); // {IT003=馬伊琍, IT001=王寶強}

        result = map.remove(100);
        System.out.println(result); // null，因爲key是不存在的。
        System.out.println("===================");

        // get
        result = map.get("IT001");
        System.out.println(result); // 王寶強

        result = map.get("IT007");
        System.out.println(result); // null
        System.out.println("===================");
      	
        result = map.getOrDefault("IT008", "沒有這個人");
        System.out.println(result); // 沒有這個人
        System.out.println("===================");

        // keySet
        Set<String> keys = map.keySet(); // 獲取了其中所有的鍵
        for (String key : keys) {
            System.out.println(key);
        }
        System.out.println("===================");

        // values
        Collection<String> values = map.values(); // 獲取了其中所有的值
        Iterator<String> iter = values.iterator();
        while (iter.hasNext()) {
            System.out.println(iter.next());
        }
    }

}

tips:
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；
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。

KeySet方式遍歷Map集合
既然Map和Collection不一樣，那麼Map也沒有繼承Iterable接口，所以Map集合不能直接使用迭代器。我們可以藉助keySet方法獲取所有鍵值，通過遍歷鍵查找對應的值。

步驟分析

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()
遍歷鍵的Set集合，得到每一個鍵。
根據鍵，獲取鍵所對應的值。方法提示:get(K key)

代碼實現：

public class Demo02MapKeySet {

    public static void main(String[] args) {
        Map<String, String> map = new HashMap<>();
        map.put("王寶強", "馬蓉");
        map.put("謝霆鋒", "張柏芝");
        map.put("陳羽凡", "白百何");
        map.put("武大郎", "潘金蓮");

        Set<String> keys = map.keySet(); // 獲取所有的鍵
        for (String key : keys) { // 通過鍵查找值
            String value = map.get(key);
            System.out.println(key + "的老婆是" + value);
        }
     }
}

鍵值對對象方式遍歷Map集合
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。

既然Entry表示了一對鍵和值，那麼也同樣提供了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)。

鍵值對方式遍歷Map集合

步驟分析

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()。
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。
通過鍵值對(Entry)對象，獲取Entry對象中的鍵與值。方法提示:getkey() getValue()

代碼實現

public class Demo03MapEntrySet {

    public static void main(String[] args) {
        Map<String, String> map = new HashMap<>();
        map.put("王寶強", "馬蓉");
        map.put("謝霆鋒", "張柏芝");
        map.put("陳羽凡", "白百何");
        map.put("武大郎", "潘金蓮");

        Set<Map.Entry<String, String>> entries = map.entrySet();
        for (Map.Entry<String, String> entry : entries) {
            String key = entry.getKey();
            String value = entry.getValue();
            System.out.println(key + " - " + value);
        }
    }
}

Map集合不能直接使用迭代器或者foreach進行遍歷。但是轉成Set之後就可以使用了。
HashMap存儲自定義類型鍵值

內容詳解

Map集合的鍵是唯一的，如果我們需要使用自定義類型當做鍵值，那麼這個自定義類型一定需要進行重寫hashCode()和equals()方法。道理和前一天的HashSet是一樣的。

練習鞏固

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。

注意，學生姓名相同並且年齡相同視爲同一名學生。

步驟分析

先定義學生類，重寫hashCode方法和equals方法
創建若干學生對象
創建Map<Student,String>對象
將學生對象和地址藉助put方法存儲到集合中
遍歷集合查看結果

代碼實現

編寫學生類

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);
        }
    }
}

Java基礎 -- 13 Map集合

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