Java Map集合使用

Map接口专门处理键值映射数据的存储，可以根据键实现对值的操作。

一、Map集合常用方法

 二、Map集合简单操作

   //Map集合
        Map map = new HashMap();
        System.out.println("集合大小：" + map.size());

        //添加 key=value
        map.put("CN", "中国");
        map.put("FR", "法国");
        map.put("US", "美国");
        map.put("JP", "日本");
        System.out.println("集合大小：" + map.size());
        System.out.println(map.toString());

        //通过key 找到数据
        System.out.println(map.get("CN"));

        //通过key 删除数据
        map.remove("US");
        System.out.println(map.toString());

        //是否包含这个key,包含是true;
        System.out.println(map.containsKey("HK"));
        System.out.println(map.containsKey("CN"));

        System.out.println(map.containsValue("香港"));

        //遍历数据
        //所有的key
        Set keys = map.keySet();
        System.out.println(keys.toString());
        //所有的value
        Collection values = map.values();
        System.out.println(values.toString());

        System.out.println("通过key找到value");
        for (Object key :
                keys) {
            System.out.println(key + "=>" + map.get(key));
        }

        System.out.println("直接获取key和value");
        Set sets = map.entrySet();
        //迭代器对象
        Iterator it=sets.iterator();
        while(it.hasNext()){
            System.out.println(it.next());

        }

三、HashMap类实现的Map集合遍历方式及其性能对比

   //泛型集合
        Map map = new HashMap();

        //学生对象
        Students stu1 = new Students("孙琪", 18, "男");
        Students stu2 = new Students("刘莎", 17, "女");
        Students stu3 = new Students("诸兆龙", 19, "男");

       //key 是学生名，value 是对象名
        map.put(stu1.getName(), stu1);
        map.put(stu2.getName(), stu2);
        map.put(stu3.getName(), stu3);

//        for-each map.keySet() -- 只需要K值的时候
        System.out.println("*****************1.foreach keySet***********************");
        for (String key:
             map.keySet()) {
            System.out.println(map.get(key));
        }

        //：for-each map.entrySet() -- 当需要k和V的时候
        System.out.println("\n*****************2.foreach entrySet***********************");
        for (Map.Entry entry:map.entrySet()
        ) {
            System.out.println(entry.getKey()+"="+entry.getValue());

        }

       //： for-each map.entrySet() + 临时变量
        System.out.println("\n*****************3.foreach entrySet+ 临时变量****************");
        Set> sets= map.entrySet();
        for (Map.Entry entry:sets
             ) {
            System.out.println(entry.getKey()+"="+entry.getValue());
            
        }

        //：for-each map.entrySet().iterator()
        System.out.println("\n*****************4.entrySet的iterator***********************");
        Iterator> it= map.entrySet().iterator();
        while(it.hasNext()){
            //获取到Entry对象
            Map.Entry entry=it.next();
            System.out.println(entry.getKey()+"="+entry.getValue());
        }

​​​​​​效果:

四、HashMap 的工作原理？

    HashMap 底层是 hash 数组和单向链表实现，数组中的每个元素都是链表，由 Node 内部类（实现 Map.Entry接口）实现，HashMap 通过 put & get 方法存储和获取。

存储对象时，将 K/V 键值传给 put() 方法：

①、调用 hash(K) 方法计算 K 的 hash 值，然后结合数组长度，计算得数组下标；

②、调整数组大小（当容器中的元素个数大于 capacity * loadfactor 时，容器会进行扩容resize 为 2n）；
③、i.如果 K 的 hash 值在 HashMap 中不存在，则执行插入，若存在，则发生碰撞；
ii.如果 K 的 hash 值在 HashMap 中存在，且它们两者 equals 返回 true，则更新键值对；
iii. 如果 K 的 hash 值在 HashMap 中存在，且它们两者 equals 返回 false，则插入链表的尾部（尾插法）或者红黑树中（树的添加方式）。

（JDK 1.7 之前使用头插法、JDK 1.8 使用尾插法）
（注意：当碰撞导致链表大于 TREEIFY_THRESHOLD = 8 时，就把链表转换成红黑树）

获取对象时，将 K 传给 get() 方法：①、调用 hash(K) 方法（计算 K 的 hash 值）从而获取该键值所在链表的数组下标；②、顺序遍历链表，equals()方法查找相同 Node 链表中 K 值对应的 V 值。

hashCode 是定位的，存储位置；equals是定性的，比较两者是否相等

 

 

五、HashMap & TreeMap & LinkedHashMap 使用场景？

 一般情况下，使用最多的是 HashMap。
HashMap：在 Map 中插入、删除和定位元素时；
TreeMap：在需要按自然顺序或自定义顺序遍历键的情况下；
LinkedHashMap：在需要输出的顺序和输入的顺序相同的情况下。

六、HashMap 和 HashTable 有什么区别？ 

①、HashMap 是线程不安全的，HashTable 是线程安全的；
②、由于线程安全，所以 HashTable 的效率比不上 HashMap；
③、HashMap最多只允许一条记录的键为null，允许多条记录的值为null，而 HashTable 不允许；
④、HashMap 默认初始化数组的大小为16，HashTable 为 11，前者扩容时，扩大两倍，后者扩大两倍+1；
⑤、HashMap 需要重新计算 hash 值，而 HashTable 直接使用对象的 hashCode

 七、HashMap，LinkedHashMap，TreeMap 有什么区别？

相同点：

三者在特定的情况下，都会使用红黑树； 底层的 hash 算法相同； 在迭代的过程中，如果 Map 的数据结构被改动，都会报 ConcurrentModificationException 的错误。

不同点：

HashMap 数据结构以数组为主，查询非常快，

TreeMap 数据结构以红黑树为主，利用了红黑树左小右大的特点，可以实现 key 的排序， LinkedHashMap 在 HashMap 的基础上增加了链表的结构，实现了插入顺序访问和最少访问删除两种策略;