HashMap和TreeMap详解

概述：

如果程序中存储了几百万个学生，而且经常需要使用学号来搜索某个学生，那么这个需求有效的数据结构就是Map。Map是一种依照键（key）存储元素的容器，键（key）很像下标，在List中下标是整数。在Map中键（key）可以使任意类型的对象。Map中不能有重复的键（Key），每个键（key）都有一个对应的值（value）。一个键（key）和它对应的值构成map集合中的一个元素。Map中的元素是两个对象，一个对象作为键，一个对象作为值。键不可以重复，但是值可以重复。看顶层共性方法找子类特有对象.Map与Collection在集合框架中属并列存在Map存储的是键值对Map存储元素使用put方法，Collection使用add方法Map集合没有直接取出元素的方法，而是先转成Set集合，在通过迭代获取元素Map集合中键要保证唯一性也就是Collection是单列集合, Map 是双列集合。    总结:     Map一次存一对元素, Collection 一次存一个。Map 的键不能重复，保证唯一。    Map 一次存入一对元素,是以键值对的形式存在.键与值存在映射关系.一定要保证键的唯一性.

K - 此映射所维护的键的类型V - 映射值的类型概念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。特点Key和Value是1对1的关系，如：门牌号 ：家  老公:老婆

双列集合

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Map学习体系： 
—| Map 接口 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。 
————| HashMap 采用哈希表实现，所以无序 
————| TreeMap 可以对健进行排序

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---|Hashtable:    底层是哈希表数据结构，线程是同步的，不可以存入null键，null值。    效率较低，被HashMap 替代。---|HashMap:    底层是哈希表数据结构，线程是不同步的，可以存入null键，null值。    要保证键的唯一性，需要覆盖hashCode方法，和equals方法。         ---| LinkedHashMap：    该子类基于哈希表又融入了链表。可以Map集合进行增删提高效率。---|TreeMap:    底层是二叉树数据结构。可以对map集合中的键进行排序。需要使用Comparable或者Comparator 进行比较排序。return 0，来判断键的唯一性。

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常见方法

1、添加：    1、V put(K key, V value)    （可以相同的key值，但是添加的value值会覆盖前面的，返回值是前一个，如果没有就返回null）                                              2、putAll(Map<? extends K,? extends V> m)  从指定映射中将所有映射关系复制到此映射中（可选操作）。2、删除    1、remove()    删除关联对象，指定key对象    2、clear()     清空集合对象3、获取     1：value get(key); 可以用于判断键是否存在的情况。当指定的键不存在的时候，返回的是null。3、判断：    1、boolean isEmpty()   长度为0返回true否则false    2、boolean containsKey(Object key)  判断集合中是否包含指定的key3、boolean containsValue(Object value)  判断集合中是否包含指定的value4、长度：Int size（）

方法示例

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添加：

该案例使用了HashMap，建立了学生姓名和年龄之间的映射关系。并试图添加重复的键。import java.util.HashMap;import java.util.Map;public class Demo1 {    public static void main(String[] args) {        // 定义一个Map的容器对象        Map<String, Integer > map1 = new HashMap<String, Integer >();        map1.put("jack", 20);        map1.put("rose", 18);        map1.put("lucy", 17);        map1.put("java", 25);        System.out.println(map1);        // 添加重复的键值（值不同）,会返回集合中原有（重复键）的值，         System.out.println(map1.put("jack", 30)); //20        Map<String, Integer> map2 = new HashMap<String, Integer>();        map2.put("张三丰", 100);        map2.put("虚竹", 20);        System.out.println("map2:" + map2);// 从指定映射中将所有映射关系复制到此映射中。        map1.putAll(map2);        System.out.println("map1:" + map1);         //    }}

删除:

// 删除：        // remove() 删除关联对象，指定key对象        // clear() 清空集合对象        Map<String, Integer> map1 = new HashMap<String, Integer>();        map1.put("jack", 20);        map1.put("rose", 18);        map1.put("lucy", 17);        map1.put("java", 25);        System.out.println(map1);               // 指定key，返回删除的键值对映射的值。        System.out.println("value:" + map1.remove("java"));        map1.clear();        System.out.println("map1:" + map1);

获取:

// 获取：        // V get(Object key) 通过指定的key对象获取value对象        // int size() 获取容器的大小        Map<String, Integer> map1 = new HashMap<String, Integer>();        map1.put("jack", 20);        map1.put("rose", 18);        map1.put("lucy", 17);        map1.put("java", 25);        System.out.println(map1);        // V get(Object key) 通过指定的key对象获取value对象        // int size() 获取容器的大小        System.out.println("value:" + map1.get("jack"));        System.out.println("map.size:" + map1.size());

判断:

// 判断：        // boolean isEmpty() 长度为0返回true否则false        // boolean containsKey(Object key) 判断集合中是否包含指定的key        // boolean containsValue(Object value)        Map<String, Integer> map1 = new HashMap<String, Integer>();        map1.put("jack", 20);        map1.put("rose", 18);        map1.put("lucy", 17);        map1.put("java", 25);        System.out.println(map1);        System.out.println("isEmpty:" + map1.isEmpty());        System.out.println("containskey:" + map1.containsKey("jack"));        System.out.println("containsvalues:" + map1.containsValue(100));

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4.1. HashMap

底层是哈希表数据结构，线程是不同步的，可以存入null键，null值。要保证键的唯一性，需要覆盖hashCode方法，和equals方法。 
案例：自定义对象作为Map的键。

package cn.itcast.gz.map;import java.util.HashMap;import java.util.Iterator;import java.util.Map.Entry;import java.util.Set;public class Demo3 {    public static void main(String[] args) {        HashMap<Person, String> hm = new HashMap<Person, String>();        hm.put(new Person("jack", 20), "1001");        hm.put(new Person("rose", 18), "1002");        hm.put(new Person("lucy", 19), "1003");        hm.put(new Person("hmm", 17), "1004");        hm.put(new Person("ll", 25), "1005");        System.out.println(hm);        System.out.println(hm.put(new Person("rose", 18), "1006"));        Set<Entry<Person, String>> entrySet = hm.entrySet();        Iterator<Entry<Person, String>> it = entrySet.iterator();        while (it.hasNext()) {            Entry<Person, String> next = it.next();            Person key = next.getKey();            String value = next.getValue();            System.out.println(key + " = " + value);        }    }}class Person {    private String name;    private int age;    Person() {    }    public Person(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 int hashCode() {        return this.name.hashCode() + age * 37;    }    @Override    public boolean equals(Object obj) {        if (obj instanceof Person) {            Person p = (Person) obj;            return this.name.equals(p.name) && this.age == p.age;        } else {            return false;        }    }    @Override    public String toString() {        return "Person@name:" + this.name + " age:" + this.age;    }}}

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TreeMap

TreeMap的排序，TreeMap可以对集合中的键进行排序。如何实现键的排序？方式一：元素自身具备比较性和TreeSet一样原理，需要让存储在键位置的对象实现Comparable接口，重写compareTo方法，也就是让元素自身具备比较性，这种方式叫做元素的自然排序也叫做默认排序。方式二：容器具备比较性当元素自身不具备比较性，或者自身具备的比较性不是所需要的。那么此时可以让容器自身具备。需要定义一个类实现接口Comparator，重写compare方法，并将该接口的子类实例对象作为参数传递给TreeMap集合的构造方法。注意：当Comparable比较方式和Comparator比较方式同时存在时，以Comparator的比较方式为主；注意：在重写compareTo或者compare方法时，必须要明确比较的主要条件相等时要比较次要条件。（假设姓名和年龄一直的人为相同的人，如果想要对人按照年龄的大小来排序，如果年龄相同的人，需要如何处理？不能直接return 0，以为可能姓名不同（年龄相同姓名不同的人是不同的人）。此时就需要进行次要条件判断（需要判断姓名），只有姓名和年龄同时相等的才可以返回0.）通过return 0来判断唯一性。

import java.util.TreeMap;public class Demo4 {    public static void main(String[] args) {        TreeMap<String, Integer> tree = new TreeMap<String, Integer>();        tree.put("张三", 19);        tree.put("李四", 20);        tree.put("王五", 21);        tree.put("赵六", 22);        tree.put("周七", 23);        tree.put("张三", 24);        System.out.println(tree);        System.out.println("张三".compareTo("李四"));//-2094    }}

自定义元素排序

package cn.itcast.gz.map;import java.util.Comparator;import java.util.Iterator;import java.util.Map.Entry;import java.util.Set;import java.util.TreeMap;public class Demo3 {    public static void main(String[] args) {        TreeMap<Person, String> hm = new TreeMap<Person, String>(                new MyComparator());        hm.put(new Person("jack", 20), "1001");        hm.put(new Person("rose", 18), "1002");        hm.put(new Person("lucy", 19), "1003");        hm.put(new Person("hmm", 17), "1004");        hm.put(new Person("ll", 25), "1005");        System.out.println(hm);        System.out.println(hm.put(new Person("rose", 18), "1006"));        Set<Entry<Person, String>> entrySet = hm.entrySet();        Iterator<Entry<Person, String>> it = entrySet.iterator();        while (it.hasNext()) {            Entry<Person, String> next = it.next();            Person key = next.getKey();            String value = next.getValue();            System.out.println(key + " = " + value);        }    }}class MyComparator implements Comparator<Person> {    @Override    public int compare(Person p1, Person p2) {        if (p1.getAge() > p2.getAge()) {            return -1;        } else if (p1.getAge() < p2.getAge()) {            return 1;        }        return p1.getName().compareTo(p2.getName());    }}class Person implements Comparable<Person> {    private String name;    private int age;    Person() {    }    public Person(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 int hashCode() {        return this.name.hashCode() + age * 37;    }    @Override    public boolean equals(Object obj) {        if (obj instanceof Person) {            Person p = (Person) obj;            return this.name.equals(p.name) && this.age == p.age;        } else {            return false;        }    }    @Override    public String toString() {        return "Person@name:" + this.name + " age:" + this.age;    }    @Override    public int compareTo(Person p) {        if (this.age > p.age) {            return 1;        } else if (this.age < p.age) {            return -1;        }        return this.name.compareTo(p.name);    }}

注意：Set的元素不可重复，Map的键不可重复，如果存入重复元素如何处理  
Set元素重复元素不能存入add方法返回false 
Map的重复健将覆盖旧键，将旧值返回。