Java基础学习13:【Map】

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所属分类:Java Java基础

主要内容

  • Map集合

教学目标

  • [ ] 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
  • [ ] 能够使用可变参数
  • [ ] 能够使用HashMap编写斗地主洗牌发牌案例

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。

Java基础学习13:【Map】

  • 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的常用子类

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<K> 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)。
  • public boolean containKey(Object key):判断该集合中是否有此键。

Map接口的方法演示

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", "马伊琍");
        map.put("邓超", "孙俪");
        System.out.println(map);
        //String remove(String key)
        System.out.println(map.remove("邓超"));
        System.out.println(map);
        // 想要查看 黄晓明的媳妇 是谁
        System.out.println(map.get("黄晓明"));
        System.out.println(map.get("邓超"));    
    }
}

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(该值为替换前的值),并把指定键所对应的值,替换成指定的新值。

1.4 Map的遍历

方式1:键找值方式

通过元素中的键,获取键所对应的值

分析步骤:

  1. 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()
  2. 遍历键的Set集合,得到每一个键。
  3. 根据键,获取键所对应的值。方法提示:get(K key)

遍历图解:

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方式2: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。

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。

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)。 获取了Entry对象 , 表示获取了一对键和值,那么同样Entry中 , 分别提供了获取键和获取值的方法:
  • public K getKey():获取Entry对象中的键。
  • public V getValue():获取Entry对象中的值。

操作步骤与图解:

  1. 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()
  2. 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。
  3. 通过键值对(Entry)对象,获取Entry对象中的键与值。 方法提示:getkey() getValue()

遍历图解:

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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。

1.5 HashMap存储自定义类型

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:

public class Student {
    private String name;
    private int age;
    //构造方法
    //get/set
    @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。
        Map map = new HashMap();
        //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("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。

1.6 LinkedHashMap介绍

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。

public class LinkedHashMapDemo {
     public static void main(String[] args) {
         LinkedHashMap map = new LinkedHashMap();
         map.put("邓超", "孙俪");
         map.put("李晨", "范冰冰");
         map.put("刘德华", "朱丽倩");
         Set<Entry<String, String>> entrySet = map.entrySet();
         for (Entry<String, String> entry : entrySet) {
             System.out.println(entry.getKey() + "  " + entry.getValue());
         }
     }
 }

结果:

邓超  孙俪
李晨  范冰冰
刘德华  朱丽倩

1.7 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:

  • 1. 获取一个字符串对象
  • 2. 创建一个Map集合,键代表字符,值代表次数。
  • 3. 遍历字符串得到每个字符。
  • 4. 判断Map中是否有该键。
  • 5. 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。
  • 6. 打印最终结果

方法介绍

public boolean containKey(Object key):判断该集合中是否有此键。

代码:

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 map = new HashMap();
         //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);
                 //count++;
                 //再次存入  更新
                 map.put(c, ++count);
             }
         }
         System.out.println(map);
     }
 }

第二章 补充知识点

2.1 可变参数

在JDK1.5之后,如果我们定义一个方法需要接受多个参数,并且多个参数类型一致,我们可以对其简化.

格式:

修饰符 返回值类型 方法名(参数类型… 形参名){ }

代码演示:

public class ChangeArgs {
    public static void main(String[] args) {
        int sum = getSum(6, 7, 2, 12, 2121);
        System.out.println(sum);
    }
    public static int getSum(int... arr) {
        int sum = 0;
        for (int a : arr) {
        sum += a;
        }
        return sum;
    }
}

注意:

1.一个方法只能有一个可变参数 ​

2.如果方法中有多个参数,可变参数要放到最后。

应用场景: Collections

在Collections中也提供了添加一些元素方法:

public static <T> boolean addAll(Collection<T> c, T... elements) :往集合中添加一些元素。

代码演示:

public class CollectionsDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
        //原来写法
        //list.add(12);
        //list.add(14);
        //list.add(15);
        //list.add(1000);
        //采用工具类 完成 往集合中添加元素
        Collections.addAll(list, 5, 222, 1,2);
        System.out.println(list);
}

2.2 Debug追踪

使用IDEA的断点调试功能,查看程序的运行过程 Debug调试窗口介绍

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第三章 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。

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具体规则:

  • 1. 组装54张扑克牌将
  • 2. 54张牌顺序打乱
  • 3. 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。
  • 4. 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

1. 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)。

2. 洗牌:

通过数字完成洗牌发牌

3. 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。

4. 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。

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3.3 实现代码步骤

package com.itheima04;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.HashMap;
/*
 * 组合牌
 * 	  定义一个Map集合用来存储牌号  和 牌 
 * 	  定义一个List集合用来存储牌号
 * 	 花色:♥-♠-♦-♣
 * 	 数字:2-A-K-Q-J-10-9-8-7-6-5-4-3
 * 洗牌
 * 		Collections.shuffle(牌号集合)
 * 发牌
 * 		三个玩家三个集合
 * 		发牌号 
 * 排序
 * 看牌
 */
public class Pooker {
	public static void main(String[] args) {
		// 定义一个Map集合用来存储牌号  和 牌 
		HashMap<Integer, String> pookerMap = new HashMap<Integer, String>();
		//定义一个List集合用来存储牌号
		ArrayList<Integer> pookerList = new ArrayList<Integer>();
		String[] colors = "♥-♠-♦-♣".split("-");
		String[] nums = "2-A-K-Q-J-10-9-8-7-6-5-4-3".split("-");
		int index = 2;
		for(String num : nums){
			for(String color : colors){
				String thisPooker = color+num;
//				System.out.println(thisPooker);
				//将扑克牌放入Map集合
				pookerMap.put(index, thisPooker);
				//将牌号放入到pookerList集合中
				pookerList.add(index);
				index++;
			}
		}		
		//将大王小王添加到集合
		pookerMap.put(0, "大王");
		pookerMap.put(1, "小王");
		pookerList.add(0);
		pookerList.add(1);		
//		System.out.println(pookerMap);
//		System.out.println(pookerList);		
		//洗牌
		Collections.shuffle(pookerList);		
		//发牌
		ArrayList<Integer> player1 = new ArrayList<Integer>();
		ArrayList<Integer> player2 = new ArrayList<Integer>();
		ArrayList<Integer> player3 = new ArrayList<Integer>();
		ArrayList<Integer> diPai = new ArrayList<Integer>();		
		//遍历牌号的集合 判断索引发牌号
		for(int i = 0 ;i < pookerList.size() ;i++){
			Integer pookerNum = pookerList.get(i);
			if(i>=51)
				diPai.add(pookerNum);
			}else if(i % 3 == 0){
				player1.add(pookerNum);
			}else if(i % 3 == 1){
				player2.add(pookerNum);
			}else if(i % 3 == 2){
				player3.add(pookerNum);
			}
		}		
//		排序		
		Collections.sort(player1);
		Collections.sort(player2);
		Collections.sort(player3);
		Collections.sort(diPai);
//		System.out.println(player1);
//		System.out.println(player2);
//		System.out.println(player3);
//		System.out.println(diPai);		
		show("柳岩",player1,pookerMap);
		show("唐嫣",player2,pookerMap);
		show("金莲",player3,pookerMap);
		show("底牌",diPai,pookerMap);
	}
	//定义方法 看牌
	public static void show(String name,ArrayList<Integer> player,HashMap<Integer, String> pookerMap ){
		System.out.print(name+":");
		for(Integer pookerNum : player){
			String thisPooker = pookerMap.get(pookerNum);
			System.out.print(thisPooker+" ");
		}
		System.out.println();
	}
}
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