Java 集合 -- Map

使用 Map

在 java 集合中，Map 并不在接口 Collection 之中。

接口 Map 的常用实现类有：

• EnumMap 类

• HashMap 类

• TreeMap 类（TreeMap 是接口 SortedMap 的实现类，接口 SortedMap 是 Map 的子接口）

• Properties 类等

Map是一种键值（key-value）映射表的数据结构，作用就是能高效通过key快速查找value（元素）。

Map 的实现类：HashMap

HashMap是一种通过对key计算hashCode()，通过空间换时间的方式，直接定位到value所在的内部数组的索引，因此，查找效率非常高。

用HashMap来实现根据name查询某个Student的代码如下：

public class MapMain {
    public static void main(String[] args){
        Student student = new Student("xiao ming",99);
        HashMap<String, Student> map = new HashMap<>();
        // 将 "xiao ming"与Student 实例映射起来
        map.put("xiao ming", student);
        // // 通过key查找并返回映射的Student实例
        Student target = map.get("xiao ming");

        System.out.println(target == student);
        System.out.println(target.score);
        Student bob = map.get("Bob");
        System.out.println(bob);
    }

    static class Student{ // static 不可或缺
        public String name;
        public int score;

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

通过上述代码可知：Map<K, V>是一种键-值映射表，当我们调用put(K key, V value)方法时，就把key和value做了映射并放入Map。当我们调用V get(K key)时，就可以通过key获取到对应的value。如果key不存在，则返回null。

和List类似，Map也是一个接口，最常用的实现类是HashMap。

始终牢记：Map中不存在重复的key，因为放入相同的key，只会把原有的key-value对应的value给替换掉。

此外，在一个Map中，虽然key不能重复，但value是可以重复的：

Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
map.put("apple", 123);
map.put("pear", 123); // ok

遍历 Map

对Map来说，要遍历key可以使用增强for循环遍历Map实例的keySet()方法返回的Set集合，它包含不重复的key的集合：

public static void main(String[] args){
        HashMap<String, Integer> map = new HashMap<>();
        map.put("apple", 124);
        map.put("pear", 345);
        map.put("banana", 567);
        for (String key:map.keySet()){
            Integer value = map.get(key);
            System.out.println(key + "=" + value);
        }
    }

同时遍历key和value可以使用增强for循环遍历Map对象的entrySet()集合，它包含每一个key-value映射：

public static void main(String[] args){
        HashMap<String, Integer> map = new HashMap<>();
        map.put("apple", 123);
        map.put("pear", 456);
        map.put("banana", 789);
        for (Map.Entry<String, Integer> entry:map.entrySet()){
            String key = entry.getKey();
            Integer value = entry.getValue();
            System.out.println(key + "=" + value);
        }
    }

Map和List不同的是，Map存储的是key-value的映射关系，并且，它不保证顺序。

在遍历的时候，遍历的顺序既不一定是put()时放入的key的顺序，也不一定是key的排序顺序。使用Map时，任何依赖顺序的逻辑都是不可靠的。

Map 的实现类 EnumMap

如果作为key的对象是enum类型，那么，还可以使用Java集合库提供的一种EnumMap，它在内部以一个非常紧凑的数组存储value，并且根据enum类型的key直接定位到内部数组的索引，并不需要计算hashCode()，不但效率最高，而且没有额外的空间浪费。

我们以DayOfWeek这个枚举类型为例，为它做一个“翻译”功能：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Map<DayOfWeek, String> map = new EnumMap<>(DayOfWeek.class);
        map.put(DayOfWeek.MONDAY, "星期一");
        map.put(DayOfWeek.TUESDAY, "星期二");
        map.put(DayOfWeek.WEDNESDAY, "星期三");
        map.put(DayOfWeek.THURSDAY, "星期四");
        map.put(DayOfWeek.FRIDAY, "星期五");
        map.put(DayOfWeek.SATURDAY, "星期六");
        map.put(DayOfWeek.SUNDAY, "星期日");
        System.out.println(map);
     System.out.println(map.get(DayOfWeek.MONDAY));
    }
}

小结

• 如果Map的key是enum类型，推荐使用EnumMap，既保证速度，也不浪费空间。

• 使用EnumMap的时候，根据面向抽象编程的原则，应持有Map接口。

使用TreeMap

TreeMap 是接口 SortedMap 的实现类，而接口 SortedMap是接口 Map 的子接口。

SortedMap保证遍历时以Key的顺序来进行排序。

例如，放入的Key是"apple"、"pear"、"orange"，遍历的顺序一定是"apple"、"orange"、"pear"，因为String默认按字母排序：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Map<String, Integer> map = new TreeMap<>();
        map.put("orange", 1);
        map.put("apple", 2);
        map.put("pear", 3);
        for (String key : map.keySet()) {
            System.out.println(key);
        }
        // apple, orange, pear
    }
}

使用TreeMap时，放入的Key必须实现Comparable接口。

String、Integer这些类已经实现了Comparable接口，因此可以直接作为Key使用。作为Value的对象则没有任何要求。

下图是已经实现了Comparable接口的类：

每天学习一点点，每天进步一点点。