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Java Map 接口

提示
  1. Map 接口概念和工作原理：Map 是 Java 集合框架的一部分，以键/值对的形式存储元素，每个键唯一对应一个值。它允许使用相关联的键访问和修改值。
  2. 实现 Map 的类：Map 是一个接口，由多个类实现，包括 HashMap, EnumMap, LinkedHashMap, WeakHashMap, 和 TreeMap。此外，Map 接口被 SortedMap, NavigableMap, 和 ConcurrentMap 子接口扩展。
  3. Map 接口的使用和方法：要使用 Map，需要导入 java.util.Map 包。Map 提供了多种方法，如 put(), get(), remove(), keySet(), values(), 和 entrySet()，用于操作映射中的数据。

Java 集合框架中的 Map 接口提供了映射数据结构的功能。

Map 的工作原理​

在 Java 中，Map 的元素以键/值对的形式存储。键是与各个值相关联的唯一值。

一个映射不能包含重复的键。而且，每个键都与单个值相关联。

Java 中 Map 接口的工作原理

我们可以使用与它们相关联的键来访问和修改值。

在上图中，我们有值：United States、Brazil 和 Spain。相应的键是：us、br 和 es。

现在，我们可以使用它们相应的键来访问这些值。

注意： Map 接口维护 3 个不同的集合：

  • 键的集合
  • 值的集合
  • 键/值关联（映射）的集合。

因此，我们可以分别访问键、值和关联。

实现 Map 的类​

由于 Map 是一个接口，我们不能直接从它创建对象。

为了使用 Map 接口的功能，我们可以使用以下类：

这些类都定义在集合框架中，并实现了 Map 接口。

HashMap、TreeMap、EnumMap、LinkedHashMap 和 WeakHashMap 类实现了 Java Map 接口。

扩展 Map 的接口​

Map 接口还被以下子接口扩展：

SortedMap、NavigableMap 和 ConcurrentMap 扩展了 Java Map 接口

如何使用 Map？​

在 Java 中，我们必须导入 java.util.Map 包才能使用 Map。导入包后，我们可以这样创建一个映射。

// 使用 HashMap 实现的 Map
Map<Key, Value> numbers = new HashMap<>();

在上面的代码中，我们创建了一个名为 numbers 的 Map。我们使用了 HashMap 类来实现 Map 接口。

这里，

  • Key - 用于在映射中关联每个元素（值）的唯一标识符
  • Value - 映射中由键关联的元素

Map 的方法​

Map 接口包括了 Collection 接口的所有方法。因为 Collection 是 Map 的超接口。

除了 Collection 接口中的方法外，Map 接口还包括以下方法：

  • put(K, V) - 将键 K 和值 V 的关联插入映射。如果键已存在，新值将替换旧值。
  • putAll() - 将指定映射中的所有条目插入此映射。
  • putIfAbsent(K, V) - 如果键 K 尚未与值 V 相关联，则插入关联。
  • get(K) - 返回与指定键 K 相关联的值。如果未找到键，则返回 null。
  • getOrDefault(K, defaultValue) - 返回与指定键 K 相关联的值。如果未找到键，则返回 defaultValue。
  • containsKey(K) - 检查指定键 K 是否存在于映射中。
  • containsValue(V) - 检查指定值 V 是否存在于映射中。
  • **replace(K, V

)** - 将键 K 的值替换为新指定的值 V。

  • replace(K, oldValue, newValue) - 仅当键 K 与值 oldValue 相关联时，将其值替换为新值 newValue。
  • remove(K) - 从映射中移除由键 K 表示的条目。
  • remove(K, V) - 移除映射中与键 K 关联的值 V 的条目。
  • keySet() - 返回映射中所有键的集合。
  • values() - 返回映射中所有值的集合。
  • entrySet() - 返回映射中所有键/值映射的集合。

Map 接口的实现​

1. 实现 HashMap 类

import java.util.Map;
import java.util.HashMap;

class Main {

    public static void main(String[] args) {
        // 使用 HashMap 创建映射
        Map<String, Integer> numbers = new HashMap<>();

        // 向映射中插入元素
        numbers.put("One", 1);
        numbers.put("Two", 2);
        System.out.println("映射: " + numbers);

        // 访问映射的键
        System.out.println("键: " + numbers.keySet());

        // 访问映射的值
        System.out.println("值: " + numbers.values());

        // 访问映射的条目
        System.out.println("条目: " + numbers.entrySet());

        // 从映射中移除元素
        int value = numbers.remove("Two");
        System.out.println("移除的值: " + value);
    }
}

输出

映射: {One=1, Two=2}
键: [One, Two]
值: [1, 2]
条目: [One=1, Two=2]
移除的值: 2

要了解更多关于 HashMap 的信息，请访问 Java HashMap。

2. 实现 TreeMap 类

import java.util.Map;
import java.util.TreeMap;

class Main {

    public static void main(String[] args) {
        // 使用 TreeMap 创建映射
        Map<String, Integer> values = new TreeMap<>();

        // 向映射中插入元素
        values.put("Second", 2);
        values.put("First", 1);
        System.out.println("使用 TreeMap 的映射: " + values);

        // 替换值
        values.replace("First", 11);
        values.replace("Second", 22);
        System.out.println("新映射: " + values);

        // 从映射中移除元素
        int removedValue = values.remove("First");
        System.out.println("移除的值: " + removedValue);
    }
}

输出

使用 TreeMap 的映射: {First=1, Second=2}
新映射: {First=11, Second=22}
移除的值: 11

要了解更多关于 TreeMap 的信息，请访问 Java TreeMap。

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