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java集合之Map及Collections工具类详解

java高级之集合

Map接口

概述

Map接口与Collection接口并列，Collection集合中的元素是独立存在的，而Map集合中的元素是成对存在的，它用于保存具有映射关系的键-值对:key-value；因此可以将Collection集合称为单列集合，Map集合称为双列集合。
Map 中的 key 和 value 可以是任何引用类型的数据；Map 中的 key 值不允许重复，使用Set来存放，因此，同一个 Map 对象所对应的类，必须重写hashCode()和equals()方法。
如果Map中的key值是一个对象的话，如果不重写hashCode()和equals()方法，那这两个key的hashcode永远都不可能相等，因为这两个对象实例的内存地址是不同的，因此我们为了达到逻辑上的相等，需要重写这两个方法。
Map接口的常用实现类：HashMap、TreeMap、LinkedHashMap和Properties。

常用方法

map常用的方法总结

方法的返回值	方法名	方法的描述
`V`	`put(K key, V value)`	添加/修改 key-value 到当前map中。
`void`	`putAll(Map m)`	将m中的所有key-value对存放到当前map中
`V`	`remove(Object key)`	移除指定key的key-value对，并返回value
`void`	`clear()`	清空当前map中的所有数据只剩{}
`V`	`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`	`equals(Object o)`	判断当前map和参数对象obj是否相等

代码试验如下：

@Test
public void testMap1(){
    Map map = new HashMap();
    //1、 Object put(Object key,Object value)：添加/修改 key-value 到当前map中。
    map.put("AAA", 123);
    map.put("BBB", 456);
    map.put("CCC", 789);
    map.put("AAA", 233);
    //2、void putAll(Map m): 将m中的所有key-value对存放到当前map中
    Map map1 = new HashMap();
    map1.put("DDD", 444);
    map1.put("EEE", 555);
    map.putAll(map1);
    System.out.println(map);
    //3、Object remove(Object key)：移除指定key的key-value对，并返回value
    Object value = map.remove("EEE");
    System.out.println(value);
    //4、void clear()：清空当前map中的所有数据 只剩{}
    map.clear();
    System.out.println(map);
    //5、Object get(Object key)：获取指定key对应的value
    System.out.println(map.get("DDD"));
    //6、boolean containsKey(Object key)：是否包含指定的key
    System.out.println(map.containsKey("BBB"));
    //7、boolean containsValue(Object value)：是否包含指定的value
    System.out.println(map.containsValue(444));
    //8、int size():返回map中key-value对的个数
    System.out.println(map.size());
    //9、boolean isEmpty()：判断当前map是否为空
    System.out.println(map.isEmpty());
    //10、boolean equals(Object obj)：判断当前map和参数对象obj是否相等
    Map map2 = new HashMap();
    map2.put("DDD", 444);
    map2.put("EEE", 555);
    Map map3 = new HashMap();
    map3.put("DDD", 444);
    map3.put("EEE", 555);
    System.out.println(map2.equals(map3));
}

遍历map的常用方法

方法的返回值	方法名	方法的描述
`Set<K>`	`keySet()`	返回所有key构成的Set集合
`Collection<V>`	`values()`	返回所有value构成的Collection集合
`Set<Map.Entry<K,V>>`	`entrySet()`	返回所有key-value对构成的Set集合

代码试验如下

@Test
public void testMap2(){
    Map map = new HashMap();
    map.put("AAA", 123);
    map.put("BBB", 456);
    map.put("CCC", 789);
    map.put("DDD", 333);
    map.put("EEE", 444);
    //11、Set keySet()：返回所有key构成的Set集合
    Set set = map.keySet();
    Iterator iterator = set.iterator();
    while (iterator.hasNext()){
        System.out.println(iterator.next());
    }
    //12、Collection values()：返回所有value构成的Collection集合
    Collection values = map.values();
    System.out.println(values);
    //13、 Set entrySet()：返回所有key-value对构成的Set集合
    Set entrySet = map.entrySet();
    Iterator iterator1 = entrySet.iterator();
    while (iterator1.hasNext()){
        Map.Entry entry = (Map.Entry)iterator1.next();
        System.out.println("key = "+ entry.getKey() + ",value = " + entry.getValue());
    }
}

Map存储数据的结构分析

Map集合存储的是key-value键-值对，如上遍历map时的三个方法中，keySet()方法的返回值是Set，values()方法的返回值是Collection，entrySet()的返回值中的泛型是Map.Entry，那么我们可以用一张图形象的概括：

实现类

HashMap

HashMap允许使用null键和null值，不记录映射的顺序。
HashMap的存储结构：
- JDK 7及以前版本：HashMap是数组+链表结构；
- JDK 8版本及以后：HashMap是数组+链表+红黑树实现。

LinkedHashMap

LinkedHashMap 是 HashMap 的子类，在HashMap存储结构的基础上，使用了一对双向链表来记录添加
元素的顺序，维护 Map 的迭代顺序：迭代顺序与 Key-Value 对的插入顺序一致。

static class Entry<K,V> extends HashMap.Node<K,V> {
 		 //多出来的before, after 可以记录添加的元素的先后顺序
     Entry<K,V> before, after;
     Entry(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) {
        super(hash, key, value, next);
     }
}

TreeMap

TreeMap存储数据时，要求key必须是由同一个类创建的对象，它会根据 key-value 对进行排序, 可以保证所有的 key-value 对处于有序状态；
TreeMap的 Key 的排序分为自然排序和定制排序。
- 自然排序：Key 必须实现 Comparable 接口并重写compareTo()方法；
- 定制排序：创建 TreeMap 时，传入一个 Comparator 对象，对象重写compare()方法。
- 详情见：集合1中的treeSet实现类。

Hashtable

Hashtable是线程安全的，不允许使用 null 作为 key 和 value，不能保证其中 key-value 对的顺序。

Properties

Properties 类是 Hashtable 的子类，它主要用于处理属性文件，由于属性文件文件中的key
和 value 都是字符串类型，故Properties 里的 key 和 value 也都是字符串类型。

Collections工具类

概述

Collections 是一个操作 Set、List 和 Map 等集合的工具类;
Collections 中提供了一系列静态的方法对集合元素进行排序、查询和修改等操作;
Collections 提供了对集合对象实现同步控制等方法。

常用方法

方法的返回值	方法名	方法的描述
`static void`	`reverse(List<?> list)`	反转 List 中元素的顺序
`static void`	`shuffle(List<?> list)`	对 List 集合元素进行随机排序
`static <T extends Comparable<? super T>>void`	`sort(List<T> list)`	根据元素的自然顺序对指定 List 集合元素按升序排序
`static <T> void`	`sort(List<T> list, Comparator<? super T> c)`	根据指定的 Comparator 产生的顺序对 List 集合元素进行排序
`static void`	`swap(List<?> list, int i, int j)`	将指定 list 集合中的 i 处元素和 j 处元素进行交换
`static <T extends Object & Comparable<? super T>>T`	`max(Collection<? extends T> coll)`	根据元素的自然顺序，返回给定集合中的最大元素
`static <T> T`	`max(Collection<? extends T> coll, Comparator<? super T> comp)`	根据 Comparator 指定的顺序，返回给定集合中的最大元素
`static int`	`frequency(Collection<?> c, Object o)`	返回指定集合中指定元素的出现次数
`static <T> void`	`copy(List<? super T> dest, List<? extends T> src)`	将src中的内容复制到dest中
`static <T> boolean`	`replaceAll(List<T> list, T oldVal, T newVal)`	使用新值替换 List 对象的所有旧值
`static <T> Collection<T>`	`synchronizedCollection(Collection<T> c)`	返回由指定集合支持的同步（线程安全）集合
`static <T> List<T>`	`synchronizedList(List<T> list)`	返回列表支持同步（线程安全）列表
`static <K,V> Map<K,V>`	`synchronizedMap(Map<K,V> m)`	同步（线程安全）Map
`static <T> Set<T>`	`synchronizedSet(Set<T> s)`	同步（线程安全）Set

代码试验如下

@Test
public void testMap3(){
    List list = new ArrayList();
    list.add(123);
    list.add(456);
    list.add(789);
    list.add(-111);
    list.add(0);
    System.out.println(list);
    //1、reverse(List)：反转 List 中元素的顺序
    Collections.reverse(list);
    System.out.println(list);
    //2、shuffle(List)：对 List 集合元素进行随机排序
    Collections.shuffle(list);
    System.out.println(list);
    //3、sort(List)：根据元素的自然顺序对指定 List 集合元素按升序排序
    Collections.sort(list);
    System.out.println(list);
    //4、sort(List，Comparator)：根据指定的 Comparator 产生的顺序对 List 集合元素进行排序
    Collections.sort(list, new Comparator() {
        @Override
        public int compare(Object o1, Object o2) {
            if (o1 instanceof Integer && o2 instanceof Integer){
                int i = (Integer)o1;
                int j = (Integer)o2;
                return -Integer.compare(i,j);
            }
            return 0;
        }
    });
    System.out.println(list);
    //5、swap(List，int， int)：将指定 list 集合中的 i 处元素和 j 处元素进行交换
    Collections.swap(list,1,3);
    System.out.println(list);
}

@Test
public void testMap4(){
    List list = new ArrayList();
    list.add(123);
    list.add(456);
    list.add(789);
    list.add(-111);
    list.add(0);
    //6、Object max(Collection)：根据元素的自然顺序，返回给定集合中的最大元素
    System.out.println(Collections.max(list));
    //7、Object max(Collection，Comparator)：根据 Comparator 指定的顺序，返回给定集合中的最大元素
    System.out.println(Collections.max(list,new Comparator(){
        @Override
        public int compare(Object o1, Object o2) {
            if (o1 instanceof Integer && o2 instanceof Integer){
                int i = (Integer)o1;
                int j = (Integer)o2;
                return -Integer.compare(i,j);
            }
            return 0;
        }
    }));
    //8、int frequency(Collection，Object)：返回指定集合中指定元素的出现次数
    System.out.println(Collections.frequency(list, 123));
    //9、void copy(List dest,List src)：将src中的内容复制到dest中
    List dest = Arrays.asList(new Object[list.size()]);
    Collections.copy(dest,list);
    System.out.println(dest);
    //10、boolean replaceAll(List list，Object oldVal，Object newVal)：使用新值替换 List 对象的所有旧值
    Collections.replaceAll(list,789,799);
    System.out.println(list);
    //11、创建线程安全的集合
    List list1 = Collections.synchronizedList(list);
}

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作者：潇～萧下
原文链接：https://www.cnblogs.com/manongxiao/p/13587239.html

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原文地址：https://www.cnblogs.com/manongxiao/p/13587239.html