一、java爲數據結構中的映射定義了一個接口java.util.Map,Hashtable、HashMap、LinkedHashMap、TreeMap都是它的實現類。
1、Hashtable:是Dictionary的子類,此類實現一個哈希表,該哈希表將鍵映射到相應的值。任何非null
對象都可以用作鍵或值。爲了成功地在哈希表中存儲和獲取對象,用作鍵的對象必須實現hashCode
方法和equals
方法。底層的數據結構是哈希表,不可以存入空鍵(key=null)和空值(value=null),該集合是線程同步的。
2、HashMap:是Map接口的一個實現類,底層的數據結構是哈希表,可以存入空鍵和空值。該集合的線程是非同步的。由於線程非同步,效率高於Hashtable。從jdk1.2開始,HashMap代替了Hashtable。
3、LinkedHashMap:保存了記錄的插入順序,在用Iterator遍歷LinkedHashMap時,先得到的記錄肯定是先插入的。也可以在構造時帶參數,按照應用次數排序。在遍歷的時候會比HashMap慢,不過有種情況例外,當HashMap容量很大,實際數據較少時,遍歷起來可能會比LinkedHashMap慢,因爲LinkedHashMap的遍歷速度只和實際數據有關,和容量無關,而HashMap的遍歷速度和他的容量有關。
4、TreeMap:是Map接口的一個實現類,底層的數據結構是二叉樹,線程非同步,可以用於給Map集合中的鍵值進行排序。默認是按鍵值的升序排序,也可以指定排序的比較器,當用Iterator 遍歷TreeMap時,得到的記錄是排過序的。
總結:一般情況下,我們用的最多的是HashMap。HashMap裏面存入的鍵值對在取出的時候是隨機的,它根據鍵的HashCode值存儲數據,根據鍵可以直接獲取它的值,具有很快的訪問速度。在Map 中插入、刪除和定位元素,HashMap 是最好的選擇。
TreeMap取出來的是排序後的鍵值對。但如果要按自然順序或自定義順序遍歷鍵,那麼TreeMap會更好。
LinkedHashMap 是HashMap的一個子類,如果需要輸出的順序和輸入的相同,那麼用LinkedHashMap可以實現,它還可以按讀取順序來排列,像連接池中可以應用。
HashMap不會拋出任何異常;
TreeMap則會拋出兩種異常
拋出:
ClassCastException - 如果指定鍵不能與在映射中的當前鍵進行比較。
NullPointerException - 如果指定鍵爲 null 並且此映射使用自然順序,或者其比較器不允許使用 null 鍵。
二、需要注意的幾點:
1. HashSet是通過HashMap實現的,TreeSet是通過TreeMap實現的,只不過Set用的只是Map的key。
2. Map的key和Set都有一個共同的特性就是集合的唯一性。TreeMap更是多了一個排序的功能。
3. hashCode和equal()是HashMap用的, 因爲無需排序所以只需要關注定位和唯一性即可。
a. hashCode是用來計算hash值的,hash值是用來確定hash表索引的。
b. hash表中的一個索引處存放的是一張鏈表, 所以還要通過equal方法循環比較鏈上的每一個對象纔可以真正定位到鍵值對應的Entry。
c. put時,如果hash表中沒定位到,就在鏈表前加一個Entry,如果定位到了,則更換Entry中的value,並返回舊value。
4. 由於TreeMap需要排序,所以需要一個Comparator爲鍵值進行大小比較.當然也是用Comparator定位的。
a. Comparator可以在創建TreeMap時指定。
b. 如果創建時沒有指定,那麼就會使用key.compareTo()方法,這就要求key必須實現Comparable接口。
c. TreeMap是使用Tree數據結構實現的,所以使用compare接口就可以完成定位了。
5、Collection沒有get()方法來取得某個元素。只能通過iterator()遍歷元素。
6、Set和Collection擁有一模一樣的接口。Set是Collection的子接口。
7、List,可以通過get()方法來一次取出一個元素。使用數字來選擇一堆對象中的一個,get(0)...。(add/get)
8、一般使用ArrayList。用LinkedList構造堆棧stack、隊列queue。
9、Map用put(k,v)/get(k),還可以使用containsKey()/containsValue()來檢查其中是否含有某個key/value。 HashMap會利用對象的hashCode來快速找到key。
10、Map中的元素,可以將key序列、value序列單獨抽取出來。
使用keySet()抽取key序列,將map中的所有keys生成一個Set。
使用values()抽取value序列,將map中的所有values生成一個Collection。
爲什麼一個生成Set,一個生成Collection?那是因爲,key總是獨一無二的,value允許重複。
三、示例代碼:
import
java.util.HashMap;
import java.util.Hashtable;
import java.util.Iterator;
import java.util.LinkedHashMap;
import java.util.Map;
import java.util.TreeMap;
public class TestMap {
public static void init(Map map){
if (map != null){
String key = null;
for (int i=5; i>0; i--){
key = new Integer(i).toString() + ".0";
map.put(key, key.toString());
//Map中的鍵是不重複的,如果插入兩個鍵值一樣的記錄,
//那麼後插入的記錄會覆蓋先插入的記錄
map.put(key, key.toString() + "0"); }
}
}
public static void output(Map map){
if (map != null){
Object key = null;
Object value = null;
//使用迭代器遍歷Map的鍵,根據鍵取值
Iterator it = map.keySet().iterator();
while (it.hasNext()){
key = it.next();
value = map.get(key);
System.out.println("key: " + key + "; value: " + value );
}
//或者使用迭代器遍歷Map的記錄Map.Entry
Map.Entry entry = null;
it = map.entrySet().iterator();
while (it.hasNext()){
//一個Map.Entry代表一條記錄
entry = (Map.Entry)it.next();
//通過entry可以獲得記錄的鍵和值
//System.out.println("key: " + entry.getKey() + "; value: " + entry.getValue());
}
}
}
public static boolean containsKey(Map map, Object key){
if (map != null){
return map.containsKey(key);
}
return false;
}
public static boolean containsValue(Map map, Object value){
if (map != null){
return map.containsValue(value);
}
return false;
}
public static void testHashMap(){
Map myMap = new HashMap();
init(myMap);
//HashMap的鍵可以爲null
myMap.put(null,"ddd");
//HashMap的值可以爲null
myMap.put("aaa", null);
output(myMap);
}
public static void testHashtable(){
Map myMap = new Hashtable();
init(myMap);
//Hashtable的鍵不能爲null
//myMap.put(null,"ddd");
//Hashtable的值不能爲null
//myMap.put("aaa", null);
output(myMap);
}
public static void testLinkedHashMap(){
Map myMap = new LinkedHashMap();
init(myMap);
//LinkedHashMap的鍵可以爲null
myMap.put(null,"ddd");
myMap.put(null,"aaa");
//LinkedHashMap的值可以爲null
myMap.put("aaa", null);
output(myMap);
}
public static void testTreeMap(){
Map myMap = new TreeMap();
init(myMap);
//TreeMap的鍵不能爲null
//myMap.put(null,"ddd");
//TreeMap的值不能爲null
//myMap.put("aaa", null);
output(myMap);
}
public static void main(String[] args) {
System.out.println("採用HashMap");
TestMap.testHashMap();
System.out.println("採用Hashtable");
TestMap.testHashtable();
System.out.println("採用LinkedHashMap");
TestMap.testLinkedHashMap();
System.out.println("採用TreeMap");
TestMap.testTreeMap();
Map myMap = new HashMap();
TestMap.init(myMap);
System.out.println("新初始化一個Map: myMap");
TestMap.output(myMap);
//清空Map
myMap.clear();
System.out.println("將myMap clear後,myMap空了麼? " + myMap.isEmpty());
TestMap.output(myMap);
myMap.put("aaa", "aaaa");
myMap.put("bbb", "bbbb");
//判斷Map是否包含某鍵或者某值
System.out.println("myMap包含鍵aaa? "+ TestMap.containsKey(myMap, "aaa"));
System.out.println("myMap包含值aaaa? "+ TestMap.containsValue(myMap, "aaaa"));
//根據鍵刪除Map中的記錄
myMap.remove("aaa");
System.out.println("刪除鍵aaa後,myMap包含鍵aaa? "+ TestMap.containsKey(myMap, "aaa"));
//獲取Map的記錄數
System.out.println("myMap包含的記錄數: " + myMap.size());
}
}
輸出結果:
採用HashMap
key: null; value: ddd
key: 3.0; value: 3.00
key: aaa; value: null
key: 4.0; value: 4.00
key: 1.0; value: 1.00
key: 5.0; value: 5.00
key: 2.0; value: 2.00
採用Hashtable
key: 4.0; value: 4.00
key: 1.0; value: 1.00
key: 3.0; value: 3.00
key: 5.0; value: 5.00
key: 2.0; value: 2.00
採用LinkedHashMap
key: 5.0; value: 5.00
key: 4.0; value: 4.00
key: 3.0; value: 3.00
key: 2.0; value: 2.00
key: 1.0; value: 1.00
key: null; value: aaa
key: aaa; value: null
採用TreeMap
key: 1.0; value: 1.00
key: 2.0; value: 2.00
key: 3.0; value: 3.00
key: 4.0; value: 4.00
key: 5.0; value: 5.00
新初始化一個Map: myMap
key: 3.0; value: 3.00
key: 4.0; value: 4.00
key: 1.0; value: 1.00
key: 5.0; value: 5.00
key: 2.0; value: 2.00
將myMap clear後,myMap空了麼? true
myMap包含鍵aaa? true
myMap包含值aaaa? true
刪除鍵aaa後,myMap包含鍵aaa? false
myMap包含的記錄數: 1
源碼分析:
遍歷Map有兩種方法:
(1)map的keySet()方法獲得鍵的集合,再調用鍵集合的iterator方法獲得鍵的迭代器,以此迭代地取出Map中的鍵,用get方法獲得鍵對應的值,便完成了Map的遍歷。代碼如下所示:
//使用迭代器遍歷Map的鍵,根據鍵取值
Iterator it = map.keySet().iterator();
while (it.hasNext()){
key = it.next();
value = map.get(key);
System.out.println("key: " + key + "; value: " + value );
}
(2)使用Map的entrySet方法獲得Map中記錄的集合,每條對象都是一個Map.Entry對象,使用其getKey方法獲得記錄的鍵,使用其getValue方法獲得記錄的值。代碼如下所示:
//或者使用迭代器遍歷Map的記錄Map.Entry
Map.Entry entry = null;
it = map.entrySet().iterator();
while (it.hasNext()){
//一個Map.Entry代表一條記錄
entry = (Map.Entry)it.next();
//通過entry可以獲得記錄的鍵和值
//System.out.println("key: " + entry.getKey() + "; value: " + entry.getValue());