【达内课程】集合之 HashMap-CFANZ编程社区

文章目录

HashMap 介绍
举例：HashMap 使用练习
举例：统计字符串中字母个数
了解哈希算法
举例：哈希算法理解练习
Java 遍历 Map 对象的四种方式

HashMap 介绍

介绍

HashMap 是一个散列表，它存储的内容是键值对 (key-value) 映射。每一个键值对也叫做 Entry。它的键是不重复且无序的。

HashMap 实现了 Map 接口，根据键的 HashCode 值存储数据，具有很快的访问速度，最多允许一条记录的键为 null，不支持线程同步。

HashMap 是无序的，即不会记录插入的顺序。

创建对象

HashMap map = new HashMap();

方法

方法	描述
clear()	删除 hashMap 中的所有键/值对
clone()	复制一份 hashMap
isEmpty()	判断 hashMap 是否为空
size()	计算 hashMap 中键/值对的数量
put()	将键/值对添加到 hashMap 中
putAll()	将所有键/值对添加到 hashMap 中
putIfAbsent()	如果 hashMap 中不存在指定的键，则将指定的键/值对插入到 hashMap 中。
remove()	删除 hashMap 中指定键 key 的映射关系
containsKey()	检查 hashMap 中是否存在指定的 key 对应的映射关系。
containsValue()	检查 hashMap 中是否存在指定的 value 对应的映射关系。
replace()	替换 hashMap 中是指定的 key 对应的 value。
replaceAll()	将 hashMap 中的所有映射关系替换成给定的函数所执行的结果。
get()	获取指定 key 对应对 value
getOrDefault()	获取指定 key 对应对 value，如果找不到 key ，则返回设置的默认值
forEach()	对 hashMap 中的每个映射执行指定的操作。
entrySet()	返回 hashMap 中所有映射项的集合集合视图。
keySet()	返回 hashMap 中所有 key 组成的集合视图。
values()	返回 hashMap 中存在的所有 value 值。
merge()	添加键值对到 hashMap 中
compute()	对 hashMap 中指定 key 的值进行重新计算
computeIfAbsent()	对 hashMap 中指定 key 的值进行重新计算，如果不存在这个 key，则添加到 hasMap 中
computeIfPresent()	对 hashMap 中指定 key 的值进行重新计算，前提是该 key 存在于 hashMap 中。

举例：HashMap 使用练习

HashMap<Integer,String> map = new HashMap<>();
map.put(9527,"Mr White");
map.put(9528,"PinkMan");
map.put(9529,"Goodman");
//添加重复的键，新的值会覆盖以前的值
map.put(9528,"Gale");
map.put(9530,null);
map.put(null,"---");
System.out.println(map.size());//输出 5
//数据显示无序
 System.out.println(map);//{null=---, 9527=Mr White, 9528=Gale, 9529=Goodman, 9530=null}
System.out.println(map.get(9527));//Mr White
System.out.println(map.get(9999));//null
System.out.println(map.containsKey(9527));//true
System.out.println(map.containsValue("Gus"));//false
//返回被移除的值
System.out.println(map.remove(9529));//Goodman
System.out.println(map.remove(9999));//null

举例：统计字符串中字母个数

System.out.println("请输入字母：");
        String s = new Scanner(System.in).nextLine();

        /*
         * 1.新建 HashMap<Character,Integer> 赋值给 map
         * 2.循环字符串 s 从0到 <s.length()递增
         *      3.从s取i位置字符赋值给c
         *      4.从map取出字符串c对应的计数值
         *        赋值给count
         *      5.如果count==null
         *          6.向map放入字符c和计数1
         *      7.否则
         *          8.向map放入字符c和计数值count+1
         * 9.打印map
         */

        HashMap<Character, Integer> map = new HashMap<>();
        for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
            char c = s.charAt(i);
            Integer count = map.get(c);

            if (count == null) {
                map.put(c, 1);
            } else {
                map.put(c, count + 1);
            }
        }
        System.out.println(map);
    }

运行结果：
【达内课程】集合之 HashMap_java

了解哈希算法

存放数据

1、key.hashCode() 获得哈希值
2、用哈希值计算下标值
3、创建 Entry 对象封装键和值
4、如果负载率达到75%，容量翻倍
5、Entry对象放入 i 位置
-------6、如果是空位置，直接放入
-------7、如果不是空位置
--------------8、依次用 equals() 比较每个键是否相等
--------------9、找到相等的覆盖值

取出数据

1、key.hashCode() 获得哈希值
2、用哈希值计算下标值
3、依次 equals() 比较每个键是否相等
-------4、找到相等的，返回对应的值
-------5、没有找到相同的键，返回 null

举例：哈希算法理解练习

新建 Student 类

class Student {
    private int id;
    private String name;
    private String gender;
    private int age;

    public Student() {

    }

    public Student(int id, String name, String gender, int age) {
        this.id = id;
        this.name = name;
        this.gender = gender;
        this.age = age;
    }

    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }

    public int getId() {
        return id;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public String getGender() {
        return gender;
    }

    public void setGender(String gender) {
        this.gender = gender;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
}

java

Student s1 = new Student(5, "李小明", "男", 22);
        Student s2 = new Student(5, "李小明", "男", 22);

        //两个对象的哈希值相同
        //才能计算出相同的下标位置
        //新分配的内存地址作为哈希值，所以不同
        System.out.println(s1.hashCode());
        System.out.println(s2.hashCode());

        //即使hashCode()相等
        //必须equals()也相等才能覆盖
        System.out.println(s1.equals(s2));

        HashMap<Student, Integer> map = new HashMap<>();
        map.put(s1, 92);
        map.put(s2, 98);
        System.out.println(map);

输出结果

381259350
2129789493
false
{com.company.Student@7ef20235=98, com.company.Student@16b98e56=92}

对程序进行解释：

打印 map 时，自动调用类的toString()方法，默认的是类名+内存地址，可以在类中重写toString()方法。

hashCode()：获得对象的哈希值。Object 中默认实现是：使用内存地址值作为哈希值，如果需要，可以在子类中重写这个方法，使用属性数据来计算产生哈希值。

学生对象 s1 和 s2 是同一个人，后面的成绩应该覆盖前面的成绩，但是由于hashCode()不同，所以不会覆盖。这样实际上违背了我们的意图。因为我们在使用HashMap 时，希望利用相同内容的对象索引得到相同的目标对象，这就需要HashCode() 在此时能够返回相同的值。

要想用 s1 的值覆盖 s2 的值，不仅需要hashCode()相等，equals()必须也相等才可以，所以在 Student 中重写这3个方法

Student类

class Student {
    private int id;
    private String name;
    private String gender;
    private int age;

    public Student() {

    }

    public Student(int id, String name, String gender, int age) {
        this.id = id;
        this.name = name;
        this.gender = gender;
        this.age = age;
    }

    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }

    public int getId() {
        return id;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public String getGender() {
        return gender;
    }

    public void setGender(String gender) {
        this.gender = gender;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public String toString() {
        return "\n学号：" + id +
                "\n姓名：" + name +
                "\n性别：" + gender +
                "\n年龄：" + age;
    }

    public int hashCode() {

        /* 让不同的属性值
         * 尽量计算出不同的哈希值
         *
         * 有一种算法
         * 是数学家发明的
         * 是一种有效的惯用算法
         */

        int p = 31;
        int r = 1;
        r = r * p + id;
        r = r * p + name.hashCode();
        r = r * p + gender.hashCode();
        r = r * p + age;
        return r;
    }

    public boolean equals(Object obj) {
        if (obj == null) {
            return false;
        }
        if (obj == this) {
            return true;
        }
        if (!(obj instanceof Student)) {
            return false;
        }
        Student s = (Student) obj;
        return id == s.id &&
                age == s.age &&
                name.equals(s.name) &&
                gender.equals(s.gender);
    }
}

重新运行程序：

-617173112
-617173112
true
{
学号：5
姓名：李小明
性别：男
年龄：22=98}

Java 遍历 Map 对象的四种方式

首先初始化一个 map 数据

Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();
        map.put("0", "毫米");
        map.put("1", "厘米");
        map.put("2", "分米");
        map.put("3", "米");

期望遍历此 map，输出 key 或 value，例如：

key=0,value=毫米
key=1,value=厘米
key=2,value=分米
key=3,value=米

方式一：使用 entrySet

这是最常见的并且在大多数情况下也是最可取的遍历方式

在键值都需要时使用

for (Map.Entry<String, String> entry : map.entrySet()) {
  System.out.println("key=" + entry.getKey() + ",value=" + entry.getValue());
}

方式二：在 for-each 循环中遍历 keys 或 values

在 for-each 循环中遍历 keys 或 values

如果只需要 map 中的键或者值，你可以通过 keySet 或 values 来实现遍历，而不是用 entrySet，该方法比 entrySet 遍历在性能上稍好（快了10%），而且代码更加干净

//遍历map中的键 
        for (String key : map.keySet()) {
            System.out.println("key=" + key);
        }

        //遍历map中的值 
        for (String value : map.values()) {
            System.out.println("value=" + value);
        }

方式三：使用 Iterator 遍历

该种方式看起来冗余却有其优点所在。首先，在老版本 java 中这是惟一遍历 map 的方式。另一个好处是，你可以在遍历时调用 iterator.remove()来删除 entries，另两个方法则不能。根据 javadoc 的说明，如果在 for-each 遍历中尝试使用此方法，结果是不可预测的。

从性能方面看，该方法类同于for-each遍历（即方法二）的性能

--------使用泛型：

Iterator<Map.Entry<String, String>> entries = map.entrySet().iterator();
while (entries.hasNext()) {
  Map.Entry<String, String> entry = entries.next();
  System.out.println("key=" + entry.getKey() + ",value=" + entry.getValue());
}

--------不使用泛型：

Iterator entries = map.entrySet().iterator();
while (entries.hasNext()) {
  Map.Entry entry = (Map.Entry) entries.next();
  System.out.println("key=" + entry.getKey() + ",value=" + entry.getValue());
}

方式四：通过键找值遍历（效率低）

作为方法一的替代，这个代码看上去更加干净；但实际上它相当慢且无效率。因为从键取值是耗时的操作（与方法一相比，在不同的Map实现中该方法慢了20%~200%）。所以尽量避免使用

for (String key : map.keySet()) {
  String value = map.get(key);
  System.out.println("key=" + key + ",value=" + value);
}

参考
Java HashMap