JAVA 集合框架 - Map

public interface Map

将键映射到值的对象。一个映射不能包含重复的键；每个键最多只能映射到一个值。

此接口取代 Dictionary 类，后者完全是一个抽象类，而不是一个接口。

Map 接口提供三种collection 视图，允许以键集、值集或键-值映射关系集的形式查看某个映射的内容。映射顺序 定义为迭代器在映射的 collection 视图上返回其元素的顺序。某些映射实现可明确保证其顺序，如 TreeMap 类；另一些映射实现则不保证顺序，如 HashMap 类。

Map	保存键值对成员，基于键找值操作，使用compareTo或compare方法对键进行排序	HashMap	能满足用户对Map的通用需求	键成员可为任意Object子类的对象，但如果覆盖了equals方法，同时注意修改hashCode方法。
		TreeMap	支持对键有序地遍历，使用时建议先用HashMap增加和删除成员，最后从HashMap生成TreeMap； 附加实现了SortedMap接口，支持子Map等要求顺序的操作	键成员要求实现Comparable接口，或者使用Comparator构造TreeMap键成员一般为同一类型。
		LinkedHashMap	保留键的插入顺序，用equals 方法检查键和值的相等性	成员可为任意Object子类的对象，但如果覆盖了equals方法，同时注意修改hashCode方法。

 

package intro.collections;

import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map;
import java.util.Set;

public class MapTest {
    public static void main(String[] args) {
        Map map1 = new HashMap();
        Map map2 = new HashMap();
        map1.put("1","aaa1");
        map1.put("2","bbb2");
        map2.put("10","aaaa10");
        map2.put("11","bbbb11");
        //根据键 "1" 取得值："aaa1"
        System.out.println("map1.get(\"1\")="+map1.get("1"));
        // 根据键 "1" 移除键值对"1"-"aaa1"
        System.out.println("map1.remove(\"1\")="+map1.remove("1"));
        System.out.println("map1.get(\"1\")="+map1.get("1"));
        map1.putAll(map2);//将map2全部元素放入map1中
        map2.clear();//清空map2
        System.out.println("map1 IsEmpty?="+map1.isEmpty());
        System.out.println("map2 IsEmpty?="+map2.isEmpty());
        System.out.println("map1 中的键值对的个数size = "+map1.size());
        System.out.println("KeySet="+map1.keySet());//set
        System.out.println("values="+map1.values());//Collection
        System.out.println("entrySet="+map1.entrySet());
        System.out.println("map1 是否包含键：11 = "+map1.containsKey("11"));
        System.out.println("map1 是否包含值：aaa1 = "+map1.containsValue("aaa1"));

        Set<Map.Entry<String, String>> set = map1.entrySet();
        Iterator<Map.Entry<String, String>> iter = set.iterator();
        while(iter.hasNext()){
            Map.Entry<String, String> entry = iter.next();
            System.out.println(entry.getKey());
            System.out.println(entry.getValue());
        }
    }

}

再看看排序的Map是如何使用

package intro.collections;

import java.util.HashMap;
import java.util.LinkedHashMap;
import java.util.Map;
import java.util.TreeMap;

public class SortedMapTest {
    public static void main(String args[]) {
        Map map1 = new HashMap();
        Map map2 = new LinkedHashMap();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            double s = Math.random() * 100;// 产生一个随机数，并将其放入Map中
            map1.put(new Integer((int) s), "第 " + i + " 个放入的元素：" + s + "\n");
            map2.put(new Integer((int) s), "第 " + i + " 个放入的元素：" + s + "\n");
        }

        System.out.println("未排序前HashMap：" + map1);
        System.out.println("未排序前LinkedHashMap：" + map2);
        // 使用TreeMap来对另外的Map进行重构和排序
        Map sortedMap = new TreeMap(map1);
        System.out.println("排序后：" + sortedMap);
        System.out.println("排序后：" + new TreeMap(map2));
    }
}

未排序前HashMap：{0=第 3 个放入的元素：0.46674461834753656

, 34=第 2 个放入的元素：34.54670083072801

, 50=第 9 个放入的元素：50.82172311275165

, 80=第 7 个放入的元素：80.08590191596085

, 37=第 6 个放入的元素：37.810256398638984

, 22=第 5 个放入的元素：22.805908526261852

, 97=第 1 个放入的元素：97.2777359407105

, 92=第 8 个放入的元素：92.23124191087155

, 10=第 0 个放入的元素：10.331082717129602

}

未排序前LinkedHashMap：{10=第 0 个放入的元素：10.331082717129602

, 97=第 1 个放入的元素：97.2777359407105

, 34=第 2 个放入的元素：34.54670083072801

, 0=第 3 个放入的元素：0.46674461834753656

, 22=第 5 个放入的元素：22.805908526261852

, 37=第 6 个放入的元素：37.810256398638984

, 80=第 7 个放入的元素：80.08590191596085

, 92=第 8 个放入的元素：92.23124191087155

, 50=第 9 个放入的元素：50.82172311275165

}

排序后：{0=第 3 个放入的元素：0.46674461834753656

, 10=第 0 个放入的元素：10.331082717129602

, 22=第 5 个放入的元素：22.805908526261852

, 34=第 2 个放入的元素：34.54670083072801

, 37=第 6 个放入的元素：37.810256398638984

, 50=第 9 个放入的元素：50.82172311275165

, 80=第 7 个放入的元素：80.08590191596085

, 92=第 8 个放入的元素：92.23124191087155

, 97=第 1 个放入的元素：97.2777359407105

}

排序后：{0=第 3 个放入的元素：0.46674461834753656

, 10=第 0 个放入的元素：10.331082717129602

, 22=第 5 个放入的元素：22.805908526261852

, 34=第 2 个放入的元素：34.54670083072801

, 37=第 6 个放入的元素：37.810256398638984

, 50=第 9 个放入的元素：50.82172311275165

, 80=第 7 个放入的元素：80.08590191596085

, 92=第 8 个放入的元素：92.23124191087155

, 97=第 1 个放入的元素：97.2777359407105

}

    从运行结果，我们可以看出，HashMap的存入顺序和输出顺序无关。而LinkedHashMap 则保留了键值对的存入顺序。TreeMap则是对Map中的元素进行排序。在实际的使用中我们也经常这样做：使用HashMap或者LinkedHashMap 来存放元素，当所有的元素都存放完成后，如果使用则是需要一个经过排序的Map的话，我们再使用TreeMap来重构原来的Map对象。这样做的好处是：因为HashMap和LinkedHashMap 存储数据的速度比直接使用TreeMap 要快，存取效率要高。当完成了所有的元素的存放后，我们再对整个的Map中的元素进行排序。这样可以提高整个程序的运行的效率，缩短执行时间。

    这里需要注意的是，TreeMap中是根据键（Key）进行排序的。而如果我们要使用TreeMap来进行正常的排序的话，Key 中存放的对象必须实现Comparable 接口。

public class HashMapextends implements , ,

基于哈希表的 Map 接口的实现。此实现提供所有可选的映射操作，并允许使用 null 值和 null 键。（除了非同步和允许使用 null 之外，HashMap 类与 Hashtable 大致相同。）此类不保证映射的顺序，特别是它不保证该顺序恒久不变。

此实现假定哈希函数将元素适当地分布在各桶之间，可为基本操作（get 和 put）提供稳定的性能。迭代 collection 视图所需的时间与 HashMap 实例的“容量”（桶的数量）及其大小（键-值映射关系数）成比例。所以，如果迭代性能很重要，则不要将初始容量设置得太高（或将加载因子设置得太低）。

HashMap 的实例有两个参数影响其性能：初始容量 和加载因子。容量 是哈希表中桶的数量，初始容量只是哈希表在创建时的容量。加载因子 是哈希表在其容量自动增加之前可以达到多满的一种尺度。当哈希表中的条目数超出了加载因子与当前容量的乘积时，则要对该哈希表进行 rehash 操作（即重建内部数据结构），从而哈希表将具有大约两倍的桶数。

通常，默认加载因子 (.75) 在时间和空间成本上寻求一种折衷。加载因子过高虽然减少了空间开销，但同时也增加了查询成本（在大多数 HashMap 类的操作中，包括 get 和 put 操作，都反映了这一点）。在设置初始容量时应该考虑到映射中所需的条目数及其加载因子，以便最大限度地减少 rehash 操作次数。如果初始容量大于最大条目数除以加载因子，则不会发生 rehash 操作。

如果很多映射关系要存储在 HashMap 实例中，则相对于按需执行自动的 rehash 操作以增大表的容量来说，使用足够大的初始容量创建它将使得映射关系能更有效地存储。

public class LinkedHashMapextends implements

Map 接口的哈希表和链接列表实现，具有可预知的迭代顺序。此实现与 HashMap 的不同之处在于，后者维护着一个运行于所有条目的双重链接列表。此链接列表定义了迭代顺序，该迭代顺序通常就是将键插入到映射中的顺序（插入顺序）。注意，如果在映射中重新插入 键，则插入顺序不受影响。（如果在调用 m.put(k, v) 前 m.containsKey(k) 返回了 true，则调用时会将键 k 重新插入到映射 m 中。）

此实现可以让客户避免未指定的、由 （及 ）所提供的通常为杂乱无章的排序工作，同时无需增加与 相关的成本。使用它可以生成一个与原来顺序相同的映射副本，而与原映射的实现无关：

void foo(Map m) { Map copy = new LinkedHashMap(m); ... } 如果模块通过输入得到一个映射，复制这个映射，然后返回由此副本确定其顺序的结果，这种情况下这项技术特别有用。（客户通常期望返回的内容与其出现的顺序相同。）

提供特殊的来创建链接哈希映射，该哈希映射的迭代顺序就是最后访问其条目的顺序，从近期访问最少到近期访问最多的顺序（访问顺序）。这种映射很适合构建 LRU 缓存。调用 put 或 get 方法将会访问相应的条目（假定调用完成后它还存在）。putAll 方法以指定映射的条目集迭代器提供的键-值映射关系的顺序，为指定映射的每个映射关系生成一个条目访问。任何其他方法均不生成条目访问。特别是，collection 视图上的操作不 影响底层映射的迭代顺序。

可以重写 方法来实施策略，以便在将新映射关系添加到映射时自动移除旧的映射关系。

此类提供所有可选的 Map 操作，并且允许 null 元素。与 HashMap 一样，它可以为基本操作（add、contains 和 remove）提供稳定的性能，假定哈希函数将元素正确分布到桶中。由于增加了维护链接列表的开支，其性能很可能比 HashMap 稍逊一筹，不过这一点例外：LinkedHashMap 的 collection 视图迭代所需时间与映射的大小 成比例。HashMap 迭代时间很可能开支较大，因为它所需要的时间与其容量 成比例。

链接的哈希映射具有两个影响其性能的参数：初始容量和加载因子。它们的定义与 HashMap 极其相似。要注意，为初始容量选择非常高的值对此类的影响比对 HashMap 要小，因为此类的迭代时间不受容量的影响。

public class TreeMapextends implements , ,

基于红黑树（Red-Black tree）的 实现。该映射根据其键的进行排序，或者根据创建映射时提供的 进行排序，具体取决于使用的构造方法。