集合-Map系列

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3.集合-ArrayList源码分析(面试)_喜欢吃animal milk的博客-CSDN博客

4.数据结构-哈希表_喜欢吃animal milk的博客-CSDN博客

5.集合-set系列集合-CSDN博客

6.集合-Map系列-CSDN博客

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前言

一 . 什么是Map?

 二 . HashMap

三 . LikedHashMap

 三 . TreeMap

总结

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前言

大家好,今天给大家带来的是Map系列的集合,包括HashMap,TreeMap,LikedHashMap相关的内容。

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一 . 什么是Map?

Map是一个接口类，该类没有继承自Collection，该类中存储的是结构的键值对，并且K一定是唯一的，不能重复。

在Map中，每个键都是唯一的，而每个键对应一个值。通过键可以快速地查找和获取对应的值。Map提供了一系列的方法来操作键值对，例如put()方法用于插入键值对，get()方法用于获取指定键对应的值，remove()方法用于删除指定键的键值对等。

Map继承体系

Map接口有多个实现类，常用的有HashMap、LinkedHashMap和TreeMap。它们都实现了Map接口，并提供了不同的特性和性能。

• HashMap是最常用的Map实现类，它使用哈希表（Hash Table）作为底层数据结构来存储键值对。它的插入、删除和查找操作的平均时间复杂度是O(1)，具有较高的性能。
• LinkedHashMap是基于HashMap的实现类，它在HashMap的基础上保持了插入顺序或者访问顺序。它通过双向链表来维护键值对的顺序，可以按照插入顺序或者访问顺序进行遍历。
• TreeMap是基于红黑树（Red-Black Tree）的实现类，它根据键的自然顺序或者自定义的排序规则来对键值对进行排序。它的插入、删除和查找操作的时间复杂度是O(logN)，具有较好的性能。

Map的特点:

1. 键的唯一性：Map中的每个键都是唯一的，不允许重复的键存在。如果插入了相同的键，则后面的值会覆盖前面的值。

2. 键值对的存储：Map以键值对的形式存储数据，每个键对应一个值。通过键可以快速地查找和获取对应的值。

3. 无序性：Map中的键值对是无序的，即插入顺序和存储顺序不一致。如果需要有序的键值对，可以使用LinkedHashMap或TreeMap。

4. 可以包含null键和null值：Map中可以包含null键和null值。但需要注意的是，HashMap和LinkedHashMap允许有一个null键和多个null值，而TreeMap不允许有null键，但可以有多个null值。

5. 动态调整大小：Map的实现类会根据需要自动调整内部的存储容量。当键值对的数量超过了一定阈值时，会自动扩容，以保证插入和查找操作的性能。

6. 高效的查找操作：通过键可以快速地查找对应的值，时间复杂度为O(1)或O(logN)。不同的Map实现类具有不同的查找性能，HashMap具有较高的查找性能。

Map常用方法:

1. V put(K key, V value)：将指定的键值对添加到Map中(键没有添加,有覆盖)，并返回之前与该键关联的值（如果存在）。如果之前没有与该键关联的值，则返回null。

2. V remove(Object key)：从Map中删除指定键的映射关系，并返回之前与该键关联的值。如果Map中没有与该键关联的值，则返回null。

3. boolean containsKey(Object key)：判断Map中是否包含指定的键，如果包含则返回true，否则返回false。

4. boolean containsValue(Object value)：判断Map中是否包含指定的值，如果包含则返回true，否则返回false。

5. int size()：返回Map中键值对的数量。

6. Set keySet()：返回包含Map中所有键的Set集合。

7. Collection values()：返回包含Map中所有值的Collection集合。

8. Set> entrySet()：返回包含Map中所有键值对的Set集合。

总的来说，Map是一种存储键值对的数据结构，提供了快速的键查找和值访问的能力。不同的Map实现类具有不同的特性和性能，可以根据具体的需求选择适合的实现类。

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 二 . HashMap

HashMap是Java中常用的Map实现类之一，它基于哈希表的数据结构来存储键值对。以下是HashMap的特点：

1. 不重复：HashMap中的每个键都是唯一的，不允许重复的键存在。如果插入了相同的键，则后面的值会覆盖前面的值。

2. 无序性：HashMap中的键值对是无序的，即插入顺序和存储顺序不一致。如果需要有序的键值对，可以使用LinkedHashMap或TreeMap。

3. 无索引: hashMap底层是通过哈希表来实现,没有索引结构

entry对象: 键+值 组成的对象

底层会根据待存入元素的键来计算哈希值,找到应存入的位置,如果该位置已经有元素了,则会遍历整个链表(红黑树)调用equals方法比较键的属性值,如果有重复的键则会将该元素覆盖,反之则添加

在jdk8之前老元素会挂在新元素的下面,形成链表

jdk8开始

三 . LikedHashMap

LinkedHashMap是HashMap的一个子类，它在内部使用双向链表来维护键值对的插入顺序。与HashMap不同的是，遍历LinkedHashMap时，键值对的顺序与插入顺序一致。

LinkedHashMap具有以下特点：

1. 有序性：LinkedHashMap会按照键值对的插入顺序来维护键值对的顺序。即，遍历LinkedHashMap时，键值对的顺序与插入顺序一致。

2. 不重复：HashMap中的每个键都是唯一的，不允许重复的键存在。如果插入了相同的键，则后面的值会覆盖前面的值。

3. 无索引

 三 . TreeMap

TreeMap是Java中的一个Map实现类，它基于红黑树（Red-Black Tree）数据结构实现。与HashMap和LinkedHashMap不同，TreeMap是有序的，它根据键的自然顺序或者自定义的比较器来维护键值对的顺序。

TreeMap具有以下特点：

1. 有序性：TreeMap会根据键的自然顺序或者自定义的比较器来维护键值对的顺序。即，遍历TreeMap时，键值对的顺序是有序的。

2. 不重复：HashMap中的每个键都是唯一的，不允许重复的键存在。如果插入了相同的键，则后面的值会覆盖前面的值。

3. 无索引

4. 可排序

TreeMap提供了HashMap中的常用方法，同时还提供了一些额外的方法来支持有序性，如：

1. TreeMap()：构造一个新的空树映射，它根据键的自然顺序进行排序。

2. TreeMap(Comparator comparator)：构造一个新的空树映射，它根据指定的比较器进行排序。

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总结

这篇博客给大家讲解了Map系列集合的用法和特性以及底层的机制,大家好好理解,我们下一篇博客见。