【Java】（二十二）Map接口与实现类（HashMap、TreeMap），Collections工具类

Java集合最后一小节。
前两节：
【Java】（二十）Java集合框架，Collection接口，List接口与实现类（ArrayList、Vector、linkedList）
【Java】（二十一）泛型类/接口/方法/集合，Set接口与实现类（HashSet、TreeSet）

• 6 Map接口与实现类
• • 6.1 Map集合的实现类
  • 6.2 HashMap类
  • 6.3 TreeMap类
• 7 Collections工具类

1. Map接口的特点：存储一对数据(Key-Value)，无序、无下标，键不可重复，值可重复。
2. 集合创建：HashMap<键值数据类型, 值数据类型> 集合名 = new HashMap<>();
3. 方法:
   （1）添加对象
   v put(K key,v value)//将对象存入到集合中，关联键值。key重复则覆盖原值。
   （2）删除对象：remove()
   （3）获取对象（+增强for循环→遍历）
   Set keys = map1.keySet();//返回一个set集合包含所有的键值
   map集合名.get(键值)//根据键获取对应的值。
   map集合名.entrySet()//键值匹配的Set集合。getKey()和getValue()分别获取键值。
   Collection values()//返回包含所有值的Collection集合。
   （4）判断：containsKey()和containsValue()

package map;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Set;

public class mapText {
    public static void main(String[] args) {
        //创建Map集合
        HashMap map1 = new HashMap<>();

        System.out.println("1.添加元素");
        map1.put("Nike", 1000);
        map1.put("Lining", 100);
        map1.put("Adidas", 500);
        map1.put("Nike", 999);//重复键，值覆盖
        System.out.println(map1.size());
        System.out.println(map1);

        System.out.println("2.删除元素");
        map1.remove("Lining");//根据键值删除
        System.out.println(map1);

        //遍历
        System.out.println("3.1通过keySet()获取键值");
        Set keys = map1.keySet();//返回一个set集合包含所有的键
        for (String key : keys) {
            System.out.println("{"+key+","+map1.get(key)+"}");//获取键对应的值
        }
        System.out.println("3.2通过entrySet()获取<键，值>");
        for (Map.Entry stringIntegerEntry : map1.entrySet()) {
            System.out.println("{"+stringIntegerEntry.getKey()+","+stringIntegerEntry.getValue()+"}");
        }

        System.out.println("4.查询");
        System.out.println(map1.containsKey("Nike"));
        System.out.println(map1.containsValue(500));
    }
}

• HashMap【重点】：JDK1.2版本，线程不安全，运行效率快；允许用null作为key或是value。
• Hashtable：JDK1.0版本，线程安全，运行效率慢；不允许null作为key或是value。
• Properties：Hashtable的子类，要求key和value都是String。通常用于配置文件的读取。
• TreeMap：实现了SortedMap接口(是Map的子接口)，可以对key自动排序。

1. 存储结构：哈希表（数组+链表+红黑树）
   和之前说过的HashSet类似，判断重复依据是hashCode和equals方法，重写即可。【重写之后才能通过new关键字插入或删除集合中相应的对象】
2. 查看HashMap的源码分析总结：
   （1）HashMap刚创建时，table是null，节省空间，当添加第一个元素时，table容量调整为16。
   （2）当元素个数大于阈值（16*0.75=12)时，会进行扩容，扩容后的大小为原来的两倍，目的是减少调整元素的个数
   （3）jdk1.8当每个链表长度>8，并且数组元素个数≥64时，会调整成红黑树，目的是提高效率
   （4）jdk1.8当链表长度<6时调整成链表
   （5）jdk1.8以前，链表时头插入，之后为尾插入
3. HashSet的存储结构就是HashMap。它的add方法调用的就是map的put方法，把元素作为map的key传进去。

一篇写的很好的HashMap源码分析：HashMap源码分析
默认初始化容量：static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4; // aka 16（算术左移）
数组最大容量：static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;
默认加载因子：static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;

新建Student类：

package map;

import java.util.Objects;

public class Student {
    String name;
    int number;

    public Student() {
    }

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

    public String getName() {
        return name;
    }

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

    public int getNumber() {
        return number;
    }

    public void setNumber(int number) {
        this.number = number;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "name='" + name + ''' +
                ", number=" + number +
                '}';
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Student student = (Student) o;
        return number == student.number && Objects.equals(name, student.name);
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(name, number);
    }
}

使用Student类作为键的HashMap集合：

package map;

import java.util.HashMap;

public class HashMapText {
    public static void main(String[] args) {
        //创建集合
        HashMap map = new HashMap<>();
        //创建student对象
        Student s1 = new Student("a11", 2323);
        Student s2 = new Student("a12", 2345);
        Student s3 = new Student("a13", 2354);

        System.out.println("向集合中添加对象");
        map.put(s1, 22);
        map.put(s2, 18);
        map.put(s3, 20);
        map.put(new Student("a12", 2345), 3);//添加重复键，更新值
        System.out.println(map);

        //删除，遍历，查询和Map一致（不写了）
    }
}

1. 实现了SortedMap接口（是Map的子接口），可以对key自动排序。
2. 存储结构：红黑树
   同样类似TreeSet类，在对象类中实现Comparable接口；或者使用比较器来定制比较。
3. TreeSet的存储结构实际上就是TreeMap。它的add方法调用的就是TreeMap的put方法，将元素作为key传入到存储结构中。

1. 概念：集合工具类，定义了除了存取以外的集合常用方法。
2. 方法：
   public static void reverse(List list)//反转集合中元素的顺序
   public static void shuffle(List list)//随机重置集合元素的顺序
   public static void sort(List list)//升序排序（元素类型必须实现Comparable接口）

package map;

import java.util.*;

public class UseCollections {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList listset = new ArrayList<>();
        listset.add(100);
        listset.add(34);
        listset.add(25);
        listset.add(33);
        System.out.println("原始集合ArrayList："+listset);

        Collections.sort(listset);
        System.out.println("排序集合ArrayList："+listset);

        int i = Collections.binarySearch(listset, 33);
        System.out.println("二分查找33的序列号："+i);

        ArrayList list2 = new ArrayList<>();
        for (int i1 = 0; i1 < listset.size(); i1++) {//开辟空间
            list2.add(0);
        }
        Collections.copy(list2, listset);
        System.out.println("复制集合list2："+list2);

        Collections.reverse(list2);
        System.out.println("反转后序列："+list2);

        Collections.shuffle(list2);
        System.out.println("打乱:"+list2);

        //list转成数组
        Integer[] arr=list2.toArray(new Integer[0]);
        System.out.println(arr.length);
        //数组转成集合
        String[] nameStrings= {"LU","MA","YANG"};
        List list3 = Arrays.asList(nameStrings);//受限集合，不能添加和删除
//        list3.add("aa");//编译报错
        System.out.println(list3);
    }
}