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Map接口

开发技术 开发技术 2022-12-12 次浏览

Map接口

/*
一、Map实现类的结构:
   |---- Map:双列数据:存储key - value 的数据 ---类似于高中的函数:y = f(x)
       |----HashMap:作为Map的主要实现类;线程不安全的,效率高;存储null的key和value
               |---- LinkedHashMap:保证在遍历map元素时,可以按照添加的顺序实现遍历。
                     原因:在原有的HashMap底层结构基础上,添加了一对指针,指向前一个和后一个元素。
                     对于频繁的便利操作,此类执行效率高于HashMap。
       |----TreeMap:保证按照添加的key - value对 进行排序,实现排序遍历。
                    此时考虑key的自然排序或定制排序。底层使用红黑树
       |---- Hashtable:作为古老的实现类;线程安全,效率低;不能存储null的key和value
               |---- Properties:常用来处理配置文件。key和value都是String类型

       HashMap的底层: 数组 + 链表(jdk 7之前)
                      数组 + 链表 + 红黑树(jdk 8)

  面试题:
  1.HashMap 的底层实现原理?
  2.HashMap和Hashtable的异同?
  3.CurrentHashMap与Hashtable的异同?

二、Map结构的理解:
   Map中的key:无序的、不可重复的,使用Set存储所有的key ---> key所在的类要重写equals()和hashCode();(以HashMap为例)
   Map中的value:无序的、可重复的,使用Collection存储所有的value ---> value所在类要重写equals()
   一个键值对:Key-value构成了一个Entry对象。
   Map中的entry:无序的、不可重复的,使用Set存储所有的entry

三、HashMap的底层实现原理?以jdk7为例说明:
       HashMap map = new HashMap();
       在实例化以后,底层创建了长度是16的一位数组Entry[] table.
       ...可能已经执行过多次put...
       map.put(key1,value1):
       首先,调用key1所在类的hashCode()计算key1哈希值,此哈希值经过某种计算方法计算以后,得到Entry数组中的存放位置。
       如果此位置上的数据位空,此时的key1 - value1添加成功。 ---情况1
       如果此位置上的数据不为空,(意味着此位置上存在一个或多个数据(以链表形式存在)),比较key1和
       已经存在的一个或多个数据的哈希值:
           如果key1的哈希值与已经存在的数据的哈希值都不相同,此时key1-value1添加成功。---情况2
           如果kei1的哈希值和已经存在的某一个数据(key2 - value2)的哈希值相同,继续比较:调用key1所在类的equals(),比较:
                   如果equals()返回false:此时key1-value1添加成功。---情况3
                   如果equals()返回true:使用value1替换相同key的value值。

       补充:关于情况2和情况3:此时key1和value1和原来的数据以链表的方式存储。

       在不断地添加过程中,会涉及到扩容问题,默认的扩容方式:扩容为原来容量的2倍,并将原有的数据复制过来。

      jdk8相较于jdk7在底层实现方面的不同:
      1.new HashMap():底层没有创建一个长度为16的数组
      2.jdk8底层的数组是:Node[],而非Entry[]
      3.首次调用put()方法时,底层创建长度为16的数组。
      4.原来jdk7底层结构只有:数组+链表。jdk8中底层结构:数组+链表+红黑树
        当数组的某一个索引的位置上的元素以链表形式存在的数据个数 > 8 且当前数组的读长度 > 64,
        此时此索引位置上的所有数据改为使用红黑树存储。
*/

 

/*
   Map中定义的方法:
   添加、删除、修改操作:
   Object put(Object key, Object value):将指定key-value添加到(或修改)当前map对象中
   void putAll(Map m):将m中的所有key-value对存放到当前map中
   Object remove(Object key):移除指定key的key-value对,并返回value
   void clear():清空当前map中的所有数据

   元素查询的操作:
   Object get(Object key):获取指定key对应的value
   boolean containsKey(Object key):是否包含指定的key
   boolean containsValue(Object value):是否包含指定的value
   int size():返回map中key-value对的个数
   boolean isEmpty():判断当前map是否为空
   boolean equlas(Object obj):判断当前map和参数对象obj是否相等

   元视图操作的方法:
   Set keySet():返回所有key构成的Set集合
   Collection values():返回所有value构成的Collection集合
   Set entrySet():返回所有key-value对构成的Set集合

   总结:常用方法:
   添加:put(Object key, Object value)
   删除:remove(Object key)
   修改:put(Object key, Object value)
   查询:get(Object key)
   长度:size()
   遍历:keySet() / values() / entrySet()
*/

 

/*
 元视图操作的方法:
   Set keySet():返回所有key构成的Set集合
   Collection values():返回所有value构成的Collection集合
   Set entrySet():返回所有key-value对构成的Set集合
*/
@Test
public void test5(){
   Map map = new HashMap();
   map.put("AA",123);
   map.put(45,1234);
   map.put("BB",56);

   // 遍历所有的key集:keySet()
   Set set = map.keySet();
   Iterator iterator = set.iterator();
   while (iterator.hasNext()){
       System.out.println(iterator.next());
  }

   // 遍历所有value集:values();
   Collection values = map.values();
   for(Object obj : values){
       System.out.println(obj);
  }

   // 遍历所有的key-value
   // 方式一:
   // entrySet();
   Set entrySet = map.entrySet();
   Iterator iterator1 = entrySet.iterator();
   while (iterator1.hasNext()){
       Object obj = iterator1.next();
       // entrySet集合中的元素都是entry
       Map.Entry entry = (Map.Entry)obj;
       System.out.println(entry.getKey() + "--->" + entry.getValue());
  }
   System.out.println("*********************");
   // 方式二:
   Set keySet = map.keySet();
   Iterator iterator2 = keySet.iterator();
   while (iterator2.hasNext()){
       Object key = iterator2.next();
       Object value = map.get(key);
       System.out.println(key + " " + value);
  }
}

 

/*
     元素查询的操作:
       Object get(Object key):获取指定key对应的value
       boolean containsKey(Object key):是否包含指定的key
       boolean containsValue(Object value):是否包含指定的value
       int size():返回map中key-value对的个数
       boolean isEmpty():判断当前map是否为空
       boolean equlas(Object obj):判断当前map和参数对象obj是否相等
    */
   @Test
   public void test4(){
       Map map = new HashMap();
       map.put("AA",123);
       map.put(45,123);
       map.put("BB",56);

       // Object get(Object key):获取指定key对应的value
       System.out.println(map.get(45));

       // boolean containsKey(Object key):是否包含指定的key
       boolean isExist = map.containsKey("AA");
       System.out.println(isExist);
       
       // boolean containsValue(Object value):是否包含指定的value
       isExist = map.containsValue(123);
       System.out.println(isExist);

       // int size():返回map中key-value对的个数
       System.out.println(map.size());
//       map.clear();
       // boolean isEmpty():判断当前map是否为空
       System.out.println(map.isEmpty());

       // boolean equlas(Object obj):判断当前map和参数对象obj是否相等
       Map map1 = new HashMap();
       map1.put("AA",123);
       map1.put(45,123);
       map1.put("BB",56);

       System.out.println(map.equals(map1));
  }

 

 

@Test
public void test3(){
   /*
   添加、删除、修改操作:
       Object put(Object key, Object value):将指定key-value添加到(或修改)当前map对象中
       void putAll(Map m):将m中的所有key-value对存放到当前map中
       Object remove(Object key):移除指定key的key-value对,并返回value
       void clear():清空当前map中的所有数据
    */

   Map map = new HashMap();
   // 添加
   map.put("AA",123);
   map.put(45,123);
   map.put("BB",56);
   // 修改
   map.put("AA",87);

   System.out.println(map);

   Map map1 = new HashMap();
   map.put("CC",123);
   map.put("DD",123);

   map.putAll(map1);
   System.out.println(map);

   // remove(Object key)
   Object value = map.remove("CCC");
   System.out.println(value);
   System.out.println(map);

   // clear()
   map.clear(); // 与map = null 不同
   System.out.println(map.size()); // 0
   System.out.println(map);
}
 
程序员灯塔
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