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Map双列集合

2021-06-16 19:32:40 作者：互联网

学习目标

能够说出Map集合特点
使用Map集合添加方法保存数据
使用”键找值”的方式遍历Map集合
使用”键值对”的方式遍历Map集合
能够使用HashMap存储自定义键值对的数据
能够使用HashMap编写斗地主洗牌发牌案例

1、Map双列集合:无序,通过键绑定值,对应关系,键唯一

1.1 概述

一一对应的关系，就叫做映射map
Java提供了专门的集合类用来存放这种对应关系的对象，即java.util.Map接口
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：

在这里插入图片描述

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

Map接口描述有多个子类，常用的有HashMap集合、LinkedHashMap集合

HashMap<K,V>：
- 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。(这也是昨天HashSet的底层去重原理)
LinkedHashMap<K,V>：
- HashMap下有个子类LinkedHashMap，存储数据采用了哈希表结构+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<K,V>,在使用时，要为两个泛型变量赋值数据类型

两个泛型变量<K,V>的数据类型可以相同，也可以不同，key和value只能是引用数据类型，泛型要求

1.3 Map接口常用方法

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
- 增也是它,改也是它,键唯一,值覆盖,有覆盖就返回被覆盖的旧的值,没有覆盖返回null表示
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。如果没有键,没有值,绑定,返回null表示
public Set<K> keySet():
- 获取Map集合中所有的键，存储到Set集合中。即键的集合
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)
- 即键值对类的对象的集合,存的是每一个键值对对象,模拟键值对,得到每一个键和每一个值的方法,键值对类里面写了,模拟键值对,由键和值组成,自然可以得到键和得到值的方法

Map接口的方法演示

//创建hashmap对象，定义key为String类型，value也为String类型
HashMap<String,String> hashMap = new HashMap();
//增——put
System.out.println(hashMap.put("angelababy1", "大漂亮"));//null
//改——put，由于key唯一，此时重复，故覆盖旧值——等价与修改，return被覆盖的旧值,无覆盖则return null
System.out.println(hashMap.put("angelababy1", "中漂亮"));//大漂亮
System.out.println(hashMap.put("angelababy2", "小漂亮"));//null
System.out.println(hashMap.put("angelababy3", "大漂亮"));//null

//删——remove,根据key值进行删，return被删除元素的value
System.out.println(hashMap.remove("angelababy1"));//中漂亮
System.out.println(hashMap.remove("angelababy1", "中漂亮"));//false

//查--根据key值获取value的值,如无kv绑定返回null
System.out.println(hashMap.get("angelababy1"));//null

//获取map集合中所有的key集合
System.out.println(hashMap.keySet());//[angelababy3, angelababy2]

//获取map集合中的所有的k-v键值对对象集合
System.out.println(hashMap.entrySet());//[angelababy3=大漂亮, angelababy2=小漂亮]

tips:

使用put方法时，若指定的键(key)在集合中没有，则没有这个键对应的值，返回null，并把指定的键值添加到集合中；

若指定的键(key)在集合中存在，则返回值为集合中键对应的值（该值为替换前的旧值），并把指定键所对应的值，替换成指定的新值。 //标记baby很卑鄙,喜新厌旧

1.4 Map集合 (由键找值)遍历键找值

键找值方式：即通过元素中的键，获取键所对应的值

分析步骤：

获取Map中所有的键，由于键是唯一的，所以返回一个Set集合存储所有的键。方法提示:keyset()
遍历键的Set集合，得到每一个键。
根据键，获取键所对应的值。方法提示:get(K key)

代码演示：

public class MapDemo01 {
    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");

        //获取所有的键  获取键集,使用”键找值”的方式遍历Map集合
        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);
        }  
    }
}

1.5 Entry键值对对象

Map中存放的是两种对象，一种为key(键)，一种为value(值)，在Map中是一一对应关系，这一对对象又称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键值对对象的方法：

public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet(): 键值对对象的集合,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()

// 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,使用”键值对”的方式遍历Map集合
Set<Entry<String,String>> entrySet = map.entrySet();

// 遍历得到每一个entry对象
for (Entry<String, String> entry : entrySet) {
    // 解析 
    String key = entry.getKey();
    String value = entry.getValue();  
    System.out.println(key+"的CP是:"+value);
}

Map双列集合不能直接使用迭代器或者foreach进行遍历,但是间接转成Set集合是单列集合就可以使用了

1.7 HashMap存储自定义类型的键

键要求是唯一的,键去重跟HashSet的处理重写方法是一样的(即能够使用HashMap存储自定义键值对的数据,在子类按alt insert重写hashCode和equals)

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。学生对象作为键, 家庭住址作为值。//集合存的都是对象,字符串对象

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：

class Student {
    private String name;
    private int age;

    public Student() {//alt insert 
    }

    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 String toString() {
        return "Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }

    //alt insert,能够使用HashMap存储自定义键值对的数据
    @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);
    }
}

编写测试类：

public class HashMapTest {
    public static void main(String[] args) {
        //1,创建Hashmap集合对象。//学生对象和绑定的地址值
        Map<Student,String> map = new HashMap<Student,String>();//多态
        
        //2,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");
        
        //3,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，必须重写对象的hashCode和equals方法
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（存取有序）

HashMap子类LinkedHashMap，它是链表和哈希表组合的一个数据存储结构，有序存取，速度还快

LinkedHashMap<String, String> map = new LinkedHashMap<String, String>();
map.put("邓超", "孙俪");
map.put("刘德华", "朱丽倩");
map.put("李晨", "范冰冰");
System.out.println(map);

结果:

邓超  孙俪
李晨  范冰冰
刘德华  朱丽倩

1.9 Map集合练习

需求：

计算一个字符串中每个字符出现的次数。

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

代码：

public class MapTest {
	public static void main(String[] args) {
        findChar("xxnioowo");//字符键跟次数值已经绑定在一起了,x:2;
    }
    
    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,得到组成的每一个字符,进行判断
        for (int i = 0; i < line.length(); i++) {
            char c = line.charAt(i);//x
            
            //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);//x:1;
            } else {
                //先获取之前的次数
                Integer count = map.get(c);//1
                //count++;
                //再次存入  更新
                map.put(c, ++count);//x:2;
            }
        }
        
        System.out.println(map);
    }
}

//课堂代码:
//"xxnioowo";//字符键跟次数值已经绑定在一起了,对应关系,绑定关系,x:2;
String s = "xxnioowo";
HashMap<Character,Integer> hm = new HashMap();//键是唯一的,集合,空x=2;

//每一个字符键,判断这个键是否在集合里面
char[] arr = s.toCharArray();//.var自动生成变量接收方法的结果
for (char c : arr) {//c每一个字符(键),arr.for遍历字符数组
    if (!hm.containsKey(c)){//不包含这个字符
        hm.put(c, 1);//x=1;
    }else {
        hm.put(c, hm.get(c)+1);//x=1+1;
    }
}

System.out.println(hm);
//如果没有在,把键和值1次存到集合
//如果键已经存在,存还是这个字符,值(原值(原来的值通过get())+1)

2、补充知识点

2.1 JDK9对集合添加数据进行了快速优化

通常，我们在代码中创建一个集合（例如，List 或 Set ），并直接用一些元素填充它。实例化集合，几个 add方法调用，使得代码重复。

List<String> list = new ArrayList<>();//多态list.add("abc");list.add("def");list.add("ghi");System.out.println(list);//[]

Java 9，添加了几种集合方法,更方便创建少量元素的集合、map实例。

新的List、Set、Map的静态of方法可以更方便地创建集合的不可变实例(添加数据集合后,不能改变,即不能增删改元素,得到元素遍历元素可以,例如不能再调用add,put方法添加数据)

例子：

Set<String> str1=Set.of("a","b","c");  //.var,str1对象名//str1.add("c");这里编译的时候不会错，但是执行的时候会报错，因为是不可变的集合,不能再添加元素  System.out.println(str1);  Map<String,Integer> str2=Map.of("a",1,"b",2);//a是键,1是值  System.out.println(str2);List<String> str3=List.of("a","b");  System.out.println(str3);

需要注意以下两点：

1:of()方法只是Map，List，Set这三个接口的静态方法，其父类接口和子类实现并没有这类方法，比如 HashSet，ArrayList等待；

2:返回的集合是不可变的；生出来固定死了,不能添删或者改变元素,但是遍历得到元素可以

2.2 Debug追踪

使用IDEA的断点调试功能，查看程序的运行过程,可以看到变量的变化过程

3、模拟斗地主洗牌发牌看牌

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
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

规则：手中扑克牌按数字从大到小的摆放顺序：大王,小王,2,A,K,Q,J,10,9,8,7,6,5,4,3

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(能够使用HashMap编写斗地主洗牌发牌案例)

public class Poker {
     public static void main(String[] args) {
        //键和值绑定,编号思想,为每一张牌绑定一个编号,0编号对应的最大的牌,1,次大牌,对应关系搞出来,编号键绑定牌值
        HashMap<Integer,String> hm  = new HashMap<>();//空

        //大王小王最大,最简单,绑定编号
        int count = 0;//开始编号
        hm.put(count++,"大王");//0
        hm.put(count++,"小王");//1
        //2,♠2,3,♥2

        //造牌,♠2,花色单列集合,数字单列集合,拼接成牌
        ArrayList<String> color = new ArrayList<>();//
        ArrayList<String> num = new ArrayList<>();

        Collections.addAll(color, "♠", "♥", "♣", "♦");
        Collections.addAll(num, "2", "A", "K", "Q", "J", "10", "9", "8", "7", "6", "5", "4", "3");
        //拼接,拿到数字,遍历花色,有序,从大到小,不清楚,各自打印
        for (String n : num) {
            //n:2", "A", "K", "Q", "J",
            for (String c : color) {
                hm.put(count++,c+n);//1
            }
        }

        System.out.println(hm);//通过键找到值,绑定了

        //洗牌,洗编号,因为编号键绑定牌值,通过编号可以找到牌,集合工具类,随机置换,要求用的list集合,键的集合编号集合
        Set<Integer> keyset = hm.keySet();//编号集合,有序集合随机置换方法要求做
        ArrayList<Integer> numberList = new ArrayList<Integer>();
        numberList.addAll(keyset);//numberList编号集合在这里了
        Collections.shuffle(numberList);//打乱了,所有编号

        //发牌,发编号,按照一定的条件来发,因为编号键绑定牌值,通过编号可以找到牌
        //编号集合,每一个人都有一个,三个玩家,底牌
        ArrayList<Integer> one = new ArrayList<>();//部分编号
        ArrayList<Integer> two = new ArrayList<>();
        ArrayList<Integer> three = new ArrayList<>();
        ArrayList<Integer> last = new ArrayList<>();

        for (int i = 0; i < numberList.size(); i++) {
            Integer pernum = numberList.get(i);//总的编号集合,每一个编号,根据编号集合的索引来分配

            if (i>=51){
                last.add(pernum);//每一个人,拿到自己编号集合,但是里面编号不是排序好,打乱的
            }else {
                if (i%3==0){
                    one.add(pernum);
                }else if (i%3==1){
                    two.add(pernum);
                }else {
                    three.add(pernum);
                }
            }

        }

        //每一个人编号集合里面编号有序,牌就有序,因为编号键绑定牌值,工具类
        Collections.sort(one);//0,1..
        Collections.sort(two);
        Collections.sort(three);
        Collections.sort(last);

        //编号排好序,编号键绑定牌值,每一个编号找到每一个张牌,存到各种牌集合里面,玩家牌集合,...牌集合存储牌
        ArrayList<String> player1 = new ArrayList<String>();//玩家1牌集合,空的,通过编号找到牌
        ArrayList<String> player2 = new ArrayList<String>();
        ArrayList<String> player3 = new ArrayList<String>();
        ArrayList<String> dipai = new ArrayList<String>();


        for (Integer o : one) {
            String p = hm.get(o);//每一个编号找到每一个张牌,编号 拍好序,牌,排好,绑定
            player1.add(p);
        }

        for (Integer o : two) {
            String p = hm.get(o);//每一个编号找到每一个张牌,
            player2.add(p);
        }

        for (Integer o : three) {
            String p = hm.get(o);//每一个编号找到每一个张牌,
            player3.add(p);
        }

        for (Integer o : last) {
            String p = hm.get(o);//每一个编号找到每一个张牌,
            dipai.add(p);
        }

        //看牌,打印集合
        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);
    }
}

标签：Map,map,put,键值,双列,集合,new
来源： https://blog.csdn.net/weixin_43575838/article/details/117964985