第一章 Map集合
1.1 概述
现实生活中,我们常会看到这样的一种集合:IP地址与主机名,身份证号与个人,系统用户名与系统用户对象等,这种一一对应的关系,就叫做映射。Java提供了专门的集合类用来存放这种对象关系的对象,即 java.util.Map 接口。
我们通过查看 Map 接口描述,发现 Map 接口下的集合与 Collection 接口下的集合,它们存储数据的形式不同,如下图。
- Collection 中的集合,元素是孤立存在的(理解为单身),向集合中存储元素采用一个个元素的方式存储。
- Map 中的集合,元素是成对存在的(理解为夫妻)。每个元素由键与值两部分组成,通过键可以找对所对应的值。
- Collection 中的集合称为单列集合, Map 中的集合称为双列集合。
- 需要注意的是, Map 中的集合不能包含重复的键,值可以重复;每个键只能对应一个值。
1.2 Map常用子类
通过查看Map接口描述,看到Map有多个子类,这里我们主要讲解常用的HashMap集合LinkedHashMap集合。
- HashMap:存储数据采用的哈希表结构,元素的存取顺序不能保证一致。由于要保证键的唯一、不重复,需要重写键的hashCode()方法、equals()方法。
- LinkedHashMap:HashMap下有个子类LinkedHashMap,存储数据采用的哈希表结构+链表结构。通过链表结构可以保证元素的存取顺序一致;通过哈希表结构可以保证的键的唯一、不重复,需要重写键的hashCode()方法、equals()方法。
tips:Map接口中的集合都有两个泛型变量,在使用时,要为两个泛型变量赋予数据类型。两个泛型变量的数据类型可以相同,也可以不同
1.3 Map接口中的常用方法
Map接口中定义了很多方法,常用的如下:
- public V put(K key, V value) : 把指定的键与指定的值添加到Map集合中。
- public V remove(Object key) : 把指定的键 所对应的键值对元素 在Map集合中删除,返回被删除元素的 值。
- public V get(Object key) 根据指定的键,在Map集合中获取对应的值。
- public Set keySet() : 获取Map集合中所有的键,存储到Set集合中。
- public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() : 获取到Map集合中所有的键值对对象的集合(Set集合)。
Map接口的方法演示:
import java.util.HashMap;
public class MapDemo {
public static void main(String[] args) {
//创建map对象
HashMap<String,String> map=new HashMap<String,String>();
//添加元素到集合
map.put("黄晓明","杨颖");
map.put("文章","马伊利");
map.put("邓超","孙俪");
System.out.println(map);
//String remove(String key)
System.out.println(map.remove("黄晓明"));
System.out.println(map.remove("文章"));
System.out.println(map);
}
}
结果如下:
1.4 Map集合遍历键找值方式
键找值方式:即通过元素中的键,获取键索颖颖的值。
分析步骤:
- 获取Map中所以的键,由于键是唯一的,所以返回一个Set集合所存储的所有的键。方法:keyset();
- 遍历键的set集合,得到每一个键。
- 根据键,获取键对应的值。方法:get(K key)
代码演示
import java.util.HashMap;
import java.util.Set;
public class MapDemo {
public static void main(String[] args) {
//创建Map对象
HashMap<String,String> map=new HashMap<String,String>();
//添加元素到集合
map.put("胡歌","霍建华");
map.put("郭德纲","于谦");
map.put("薛之谦","大张伟");
//获取所有的键 获取键集
Set<String> keys=map.keySet();
//遍历键集 得到每一个键
for(String key:keys){
//key 就是键
//获取对应值
String value=map.get(key);
System.out.println(key+"的cp是:"+value);
}
}
}
遍历图解:
1.5 Entry键值对对象
我们已经知道, Map 中存放的是两种对象,一种称为key(键),一种称为value(值),它们在在 Map 中是一一对应关系,这一对对象又称做 Map 中的一个 Entry(项) 。 Entry 将键值对的对应关系封装成了对象。即键值对对象,这样我们在遍历 Map 集合时,就可以从每一个键值对( Entry )对象中获取对应的键与对应的值。
既然Entry表示了一对键和值,那么也同样提供了获取对应键和对应值得方法:
- public K getKey() :获取Entry对象中的键。
- public V getValue() :获取Entry对象中的值。
在Map集合中也提供了获取所有Entry对象的方法:
- public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() : 获取到Map集合中所有的键值对对象的集合(Set集合)。
1.6 Map集合遍历键值对方式
键值对方式:即通过集合中每个键值对(Entry)对象,获取键值对(Entry)对象中的键与值。
操作步骤与图解:
- 获取Map集合中,所有的键值对(Entry)对象,以Set集合形式返回。方法提示: entrySet() 。
- 遍历包含键值对(Entry)对象的Set集合,得到每一个键值对(Entry)对象。
- 通过键值对(Entry)对象,获取Entry对象中的键与值。 方法提示: getkey() getValue()
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
public class MapDemo {
public static void main(String[] args) {
//创建Map集合对象
HashMap<String,String> map=new HashMap<String,String>();
//添加元素到集合
map.put("胡歌","霍建华");
map.put("郭德纲","于谦");
map.put("薛之谦","大张伟");
//获取 所有的entry对象 entryset
Set<Map.Entry<String,String>> entrySet=map.entrySet();
//遍历得到每一个entry对象
for(Map.Entry<String,String> entry:entrySet){
//解析
String key= entry.getKey();
String value=entry.getValue();
System.out.println(key+"的cp是:"+value);
}
}
}
遍历图解:
tips:Map集合不能直接使用迭代器或者foreach进行遍历。但是转成Set之后就可以使用了。
1.7 HashMap存储自定义类型键值
练习:每位学生(姓名,年龄)都有自己的家庭住址。那么,既然有对应关系,则将学生对象和家庭住址存储到map集合中。学生作为键, 家庭住址作为值。
注意,学生姓名相同并且年龄相同视为同一名学生。
编写学生类
import java.util.Objects;
public class Student {
private String name;
private int age;
public Student(){
}
public Student(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
@Override
public boolean equals(Object o){
if(this==o)
return true;
if(o==null||getClass()!=o.getClass())
return false;
Student student=(Student) o;
return age==student.age&& Objects.equals(name,student.name);
}
@Override
public int hashCode(){
return Objects.hash(name,age);
}
}
测试类:
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
public class MapDemo {
public static void main(String[] args) {
//创建HashMap集合对象。
Map<Student,String> map=new HashMap<Student,String>();
//添加元素
map.put(new Student("lisi",28),"上海");
map.put(new Student("wangwu",22),"北京");
map.put(new Student("zhaoliu",24),"成都");
map.put(new Student("zhouqi",25),"广州");
map.put(new Student("wangwu",22),"南京");
//取出元素,键找值方式
Set<Student> keySet=map.keySet();
for(Student key:keySet){
String value=map.get(key);
System.out.println(key.toString()+"...."+value);
}
}
}
- 当给HashMap中存放自定义对象时,如果自定义对象作为key存在,这时要保证对象唯一,必须复写对象的hashCode和equals方法(如果忘记,请回顾HashSet存放自定义对象)。
- 如果要保证map中存放的key和取出的顺序一致,可以使用 java.util.LinkedHashMap 集合来存放
1.8 LinkedHashMap
我们知道HashMap保证成对元素唯一,并且查询速度很快,可是成对元素存放进去是没有顺序的,那么我们要保证有序,还要速度快怎么办呢?
在HashMap下面有一个子类LinkedHashMap,它是链表和哈希表组合的一个数据存储结构。
import java.util.LinkedHashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
public class LinkedHashDemo {
public static void main(String[] args) {
LinkedHashMap<String,String> map=new LinkedHashMap<String,String>();
map.put("邓超","孙俪");
map.put("李晨","范冰冰");
map.put("刘德华","朱丽丽");
Set<Map.Entry<String,String >> entrySet=map.entrySet();
for(Map.Entry<String,String> entry:entrySet){
System.out.println(entry.getKey()+" "+entry.getValue());
}
}
}
1.9 Map集合练习
需求:
计算一个字符串中每个字符出现次数。
分析:
- 获取一个字符串对象
- 创建一个Map集合,键代表字符,值代表次数。
- 遍历字符串得到每个字符。
- 判断Map中是否有该键。
- 如果没有,第一次出现,存储次数为1;如果有,则说明已经出现过,获取到对应的值进行++,再次存储。
- 打印最终结果
import java.util.HashMap;
import java.util.Scanner;
public class MapTest {
public static void main(String[] args) {
//友情提示:
System.out.println("请录入一个字符串:");
String line=new Scanner(System.in).nextLine();
//定义 每个字符出现次数的方法
findChar(line);
}
private static void findChar(String line) {
//1:创建一个集合 存储字符以及其出现的次数
HashMap<Character,Integer> map=new HashMap<Character,Integer>();
//2:遍历字符串
for(int i=0;i<line.length();i++){
char c=line.charAt(i);
//判断该字符是否在键集中
if(!map.containsKey(c)){
//说明这个字符没有出现过
//那就是第一次
map.put(c,1);
}else{
//先获取之前的次数
Integer count=map.get(c);
//cnt++
//再次存入,更新
map.put(c,++count);
}
}
System.out.println(map);
}
}
模拟斗地主洗牌发牌
3.1 案例介绍
按照斗地主的规则,完成洗牌发牌的动作
具体规则:
- 组装54张扑克牌将
- 54张牌顺序打乱
- 三个玩家参与游戏,三人交替摸牌,每人17张牌,最后三张留作底牌。
- 查看三人各自手中的牌(按照牌的大小排序)、底牌
3.2 案例需求分析
- 准备牌:
完成数字与纸牌的映射关系:
使用双列Map(HashMap)集合,完成一个数字与字符串纸牌的对应关系(相当于一个字典)。 - 洗牌:
通过数字完成洗牌发牌 - 发牌:
将每个人以及底牌设计为ArrayList,将最后3张牌直接存放于底牌,剩余牌通过对3取模依次发牌。
存放的过程中要求数字大小与斗地主规则的大小对应。
将代表不同纸牌的数字分配给不同的玩家与底牌。 - 看牌:
通过Map集合找到对应字符展示。
通过查询纸牌与数字的对应关系,由数字转成纸牌字符串再进行展示
3.3 实现代码步骤
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.HashMap;
import java.util.Set;
public class Pokeer {
public static void main(String[] args) {
//组装54张扑克牌
HashMap<Integer,String> pokerMap=new HashMap<Integer,String >();
//创建花色集合 与 数字集合
ArrayList<String> colors=new ArrayList<String>();
ArrayList<String> numbers=new ArrayList<String>();
//存储花色与数字
Collections.addAll(colors,"♦", "♣", "♥", "♠");
Collections.addAll(numbers,"2", "A", "K", "Q", "J", "10", "9", "8", "7", "6", "5", "4",
"3");
//设置存储编号遍历
int count=1;
pokerMap.put(count++,"大王");
pokerMap.put(count++,"小王");
//创建牌,存储在map集合中
for(String number:numbers){
for(String color:colors){
String card=color+number;
pokerMap.put(count++,card);
}
}
//讲54张牌打乱
//取出编号 集合
Set<Integer> numberSet=pokerMap.keySet();
//因为要将编号打乱排序,所以应该先进行转换 到list集合中
ArrayList<Integer> numberList=new ArrayList<Integer>();
numberList.addAll(numberSet);
//打乱排序
Collections.shuffle(numberList);
//完成三个玩家交替洗牌,每人17张牌,最后三张留作底牌
//发牌的编号
//创建3个玩家编号集合 和 一个底牌编号集合
ArrayList<Integer> noP1=new ArrayList<Integer>();
ArrayList<Integer> noP2=new ArrayList<Integer>();
ArrayList<Integer> noP3=new ArrayList<Integer>();
ArrayList<Integer> dipaiNo=new ArrayList<Integer>();
//发牌的编号
for(int i=0;i<numberList.size();i++){
//获取该编号
Integer no= numberList.get(i);
//发牌
//留出底牌
if(i>=51){
dipaiNo.add(no);
}else {
if (i % 3 == 0) {
noP1.add(no);
}else if(i%3==1){
noP2.add(no);
}else{
noP3.add(no);
}
}
}
//查看三个人各自手中的牌(按照牌的大小排序)、底牌
//对手中的编号进行排序
Collections.sort(noP1);
Collections.sort(noP2);
Collections.sort(noP3);
Collections.sort(dipaiNo);
//进行牌面的转换
//创建三个玩家牌面集合 以及底牌牌面集合
ArrayList<String> player1=new ArrayList<String>();
ArrayList<String> player2=new ArrayList<String>();
ArrayList<String> player3= new ArrayList<String>();
ArrayList<String> dipai=new ArrayList<String>();
//转换
for(Integer i:noP1){
//根据编号找到牌面 pokerMap
String card=pokerMap.get(i);
//添加到对应的牌面集合中
player1.add(card);
}
for(Integer i:noP2){
//根据编号找到牌面 pokerMap
String card=pokerMap.get(i);
//添加到对应的牌面集合中
player2.add(card);
}
for(Integer i:noP3){
//根据编号找到牌面 pokerMap
String card=pokerMap.get(i);
//添加到对应的牌面集合中
player3.add(card);
}
for(Integer i:dipaiNo){
//根据编号找到牌面 pokerMap
String card=pokerMap.get(i);
//添加到对应的牌面集合中
dipai.add(card);
}
//查看
System.out.println("令狐冲:"+player1);
System.out.println("石破天:"+player2);
System.out.println("鸠摩智:"+player3);
System.out.println("底牌:"+dipai);
}
}
运行结果: