有关于Java Map,应该掌握的8个问题

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前言

最近几天看了几篇有关于Java Map的外国博文,写得非常不错,所以整理了Java map 应该掌握的8个问题,都是日常开发司空见惯的问题,希望对大家有帮助;如果有不正确的地方,欢迎提出,万分感谢哈~

本章节所有代码demo已上传github

1、如何把一个Map转化为List

日常开发中,我们经常遇到这种场景,把一个Map转化为List。map转List有以下三种转化方式:

  • 把map的键key转化为list- 把map的值value转化为list- 把map的键值key-value转化为list

伪代码如下:


// key list
List keyList = new ArrayList(map.keySet());
// value list
List valueList = new ArrayList(map.values());
// key-value list
List entryList = new ArrayList(map.entrySet());

示例代码:


public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Map<Integer, String> map = new HashMap<>();
        map.put(2, "jay");
        map.put(1, "whx");
        map.put(3, "huaxiao");
        //把一个map的键转化为list
        List<Integer> keyList = new ArrayList<>(map.keySet());
        System.out.println(keyList);
        //把map的值转化为list
        List<String> valueList = new ArrayList<>(map.values());
        System.out.println(valueList);
        把map的键值转化为list
        List entryList = new ArrayList(map.entrySet());
        System.out.println(entryList);
    }
}

运行结果:


[1, 2, 3]
[whx, jay, huaxiao]
[1=whx, 2=jay, 3=huaxiao]

2、如何遍历一个Map

我们经常需要遍历一个map,可以有以下两种方式实现:

通过entrySet+for实现遍历


for(Entry entry: map.entrySet()) {
  // get key
  K key = entry.getKey();
  // get value
  V value = entry.getValue();
}

实例代码:


public class EntryMapTest {
    public static void main(String[] args) {
        Map<Integer, String> map = new HashMap<>();
        map.put(2, "jay");
        map.put(1, "whx");
        map.put(3, "huaxiao");
        for(Map.Entry entry: map.entrySet()) {
            // get key
            Integer key = (Integer) entry.getKey();
            // get value
            String value = (String) entry.getValue();
            System.out.println("key:"+key+",value:"+value);
        }
    }
}

通过Iterator+while实现遍历


Iterator itr = map.entrySet().iterator();
while(itr.hasNext()) {
  Entry entry = itr.next();
  // get key
  K key = entry.getKey();
  // get value
  V value = entry.getValue();
}

实例代码:


public class IteratorMapTest {
    public static void main(String[] args) {
        Map<Integer, String> map = new HashMap<>();
        map.put(2, "jay");
        map.put(1, "whx");
        map.put(3, "huaxiao");
        Iterator itr = map.entrySet().iterator();
        while(itr.hasNext()) {
            Map.Entry entry = (Map.Entry) itr.next();
            // get key
            Integer key = (Integer) entry.getKey();
            // get value
            String value = (String) entry.getValue();
            System.out.println("key:"+key+",value:"+value);
        }
    }
}

运行结果:


key:1,value:whx
key:2,value:jay
key:3,value:huaxiao

3、如何根据Map的keys进行排序

对Map的keys进行排序,在日常开发很常见,主要有以下两种方式实现。

把Map.Entry放进list,再用Comparator对list进行排序


List list = new ArrayList(map.entrySet());
Collections.sort(list, (Entry e1, Entry e2)-> {
    return e1.getKey().compareTo(e2.getKey());
});

实例代码:


public class SortKeysMapTest {
    public static void main(String[] args) {
        Map<String, String> map = new HashMap<>();
        map.put("2010", "jay");
        map.put("1999", "whx");
        map.put("3010", "huaxiao");
        List<Map.Entry<String,String>> list = new ArrayList<>(map.entrySet());
        Collections.sort(list, (Map.Entry e1, Map.Entry e2)-> {
                return e1.getKey().toString().compareTo(e2.getKey().toString());
        });
        for (Map.Entry entry : list) {
            System.out.println("key:" + entry.getKey() + ",value:" + entry.getValue());
        }
    }
}

使用SortedMap+TreeMap+Comparator实现


SortedMap sortedMap = new TreeMap(new Comparator() {
  @Override
  public int compare(K k1, K k2) {
    return k1.compareTo(k2);
  }
});
sortedMap.putAll(map);

实例代码:


public class SortKeys2MapTest {
    public static void main(String[] args) {
        Map<String, String> map = new HashMap<>();
        map.put("2010", "jay");
        map.put("1999", "whx");
        map.put("3010", "huaxiao");
        SortedMap sortedMap = new TreeMap(new Comparator<String>() {
            @Override
            public int compare(String k1, String k2) {
                return k1.compareTo(k2);
            }
        });
        sortedMap.putAll(map);
        Iterator itr = sortedMap.entrySet().iterator();
        while(itr.hasNext()) {
            Map.Entry entry = (Map.Entry) itr.next();
            // get key
            String key = (String) entry.getKey();
            // get value
            String value = (String) entry.getValue();
            System.out.println("key:"+key+",value:"+value);
        }
    }
}

运行结果:


key:1999,value:whx
key:2010,value:jay
key:3010,value:huaxiao

4、如何对Map的values进行排序


List list = new ArrayList(map.entrySet());
Collections.sort(list, (Entry e1, Entry e2) ->{
    return e1.getValue().compareTo(e2.getValue());
  });

实例代码:


public class SortValuesMapTest {
    public static void main(String[] args) {
        Map<String, String> map = new HashMap<>();
        map.put("2010", "jay");
        map.put("1999", "whx");
        map.put("3010", "huaxiao");
        List <Map.Entry<String,String>>list = new ArrayList<>(map.entrySet());
        Collections.sort(list, (Map.Entry e1, Map.Entry e2)-> {
                return e1.getValue().toString().compareTo(e2.getValue().toString());
            }
        );
        for (Map.Entry entry : list) {
            System.out.println("key:" + entry.getKey() + ",value:" + entry.getValue());
        }
    }
}

运行结果:


key:3010,value:huaxiao
key:2010,value:jay
key:1999,value:whx

5、如何初始化一个静态/不可变的Map

初始化一个静态不可变的map,单单static final+static代码块还是不行的,如下:


public class Test1 {
    private static final Map <Integer,String>map;
    static {
        map = new HashMap<Integer, String>();
        map.put(1, "one");
        map.put(2, "two");
    }
    public static void main(String[] args) {
        map.put(3, "three");
        Iterator itr = map.entrySet().iterator();
        while(itr.hasNext()) {
            Map.Entry entry = (Map.Entry) itr.next();
            // get key
            Integer key = (Integer) entry.getKey();
            // get value
            String value = (String) entry.getValue();
            System.out.println("key:"+key+",value:"+value);
        }
    }
}

这里面,map继续添加元素(3,”three”),发现是OK的,运行结果如下:


key:1,value:one
key:2,value:two
key:3,value:three

真正实现一个静态不可变的map,需要Collections.unmodifiableMap,代码如下:


public class Test2 {
    private static final Map<Integer, String> map;
    static {
        Map<Integer,String> aMap = new HashMap<>();
        aMap.put(1, "one");
        aMap.put(2, "two");
        map = Collections.unmodifiableMap(aMap);
    }
    public static void main(String[] args) {
        map.put(3, "3");
        Iterator itr = map.entrySet().iterator();
        while(itr.hasNext()) {
            Map.Entry entry = (Map.Entry) itr.next();
            // get key
            Integer key = (Integer) entry.getKey();
            // get value
            String value = (String) entry.getValue();
            System.out.println("key:"+key+",value:"+value);
        }
    }
}

运行结果如下:

可以发现,继续往map添加元素是会报错的,实现真正不可变的map。

6、HashMap, TreeMap, and Hashtable,ConcurrentHashMap的区别

||HashMap|TreeMap|Hashtable|ConcurrentHashMap
|——
|有序性|否|是|否|否
|null k-v|是-是|否-是|否-否|否-否
|线性安全|否|否|是|是
|时间复杂度|O(1)|O(log n)|O(1)|O(log n)
|底层结构|数组+链表|红黑树|数组+链表|红黑树

7、如何创建一个空map

如果map是不可变的,可以这样创建:


Map map=Collections.emptyMap();
or
Map<String,String> map=Collections.<String, String>emptyMap();
//map1.put("1", "1"); 运行出错

如果你希望你的空map可以添加元素的,可以这样创建


Map map = new HashMap();

8、有关于map的复制

有关于hashmap的复制,在日常开发中,使用也比较多。主要有 =,clone,putAll,但是他们都是浅复制,使用的时候注意啦,可以看一下以下例子:

例子一,使用=复制一个map:


public class CopyMapAssignTest {
    public static void main(String[] args) {
        Map<Integer, User> userMap = new HashMap<>();
        userMap.put(1, new User("jay", 26));
        userMap.put(2, new User("fany", 25));
        //Shallow clone
        Map<Integer, User> clonedMap = userMap;
        //Same as userMap
        System.out.println(clonedMap);
        System.out.println("\nChanges reflect in both maps \n");
        //Change a value is clonedMap
        clonedMap.get(1).setName("test");
        //Verify content of both maps
        System.out.println(userMap);
        System.out.println(clonedMap);
    }
}

运行结果:


{1=User{name='jay', age=26}, 2=User{name='fany', age=25}}
Changes reflect in both maps
{1=User{name='test', age=26}, 2=User{name='fany', age=25}}
{1=User{name='test', age=26}, 2=User{name='fany', age=25}}

从运行结果看出,对cloneMap修改,两个map都改变了,所以=是浅复制。

例子二,使用hashmap的clone复制:


public class CopyCloneMapTest {
    public static void main(String[] args) {
        HashMap<Integer, User> userMap = new HashMap<>();
        userMap.put(1, new User("jay", 26));
        userMap.put(2, new User("fany", 25));
        //Shallow clone
        HashMap<Integer, User> clonedMap = (HashMap<Integer, User>) userMap.clone();
        //Same as userMap
        System.out.println(clonedMap);
        System.out.println("\nChanges reflect in both maps \n");
        //Change a value is clonedMap
        clonedMap.get(1).setName("test");
        //Verify content of both maps
        System.out.println(userMap);
        System.out.println(clonedMap);
    }
}

运行结果:


{1=User{name='jay', age=26}, 2=User{name='fany', age=25}}
Changes reflect in both maps
{1=User{name='test', age=26}, 2=User{name='fany', age=25}}
{1=User{name='test', age=26}, 2=User{name='fany', age=25}}

从运行结果看出,对cloneMap修改,两个map都改变了,所以hashmap的clone也是浅复制。

例子三,通过putAll操作


public class CopyPutAllMapTest {
    public static void main(String[] args) {
        HashMap<Integer, User> userMap = new HashMap<>();
        userMap.put(1, new User("jay", 26));
        userMap.put(2, new User("fany", 25));
        //Shallow clone
        HashMap<Integer, User> clonedMap = new HashMap<>();
        clonedMap.putAll(userMap);
        //Same as userMap
        System.out.println(clonedMap);
        System.out.println("\nChanges reflect in both maps \n");
        //Change a value is clonedMap
        clonedMap.get(1).setName("test");
        //Verify content of both maps
        System.out.println(userMap);
        System.out.println(clonedMap);
    }
}

运行结果:


{1=User{name='jay', age=26}, 2=User{name='fany', age=25}}
Changes reflect in both maps
{1=User{name='test', age=26}, 2=User{name='fany', age=25}}
{1=User{name='test', age=26}, 2=User{name='fany', age=25}}

从运行结果看出,对cloneMap修改,两个map都改变了,所以putAll还是浅复制。

那么,如何实现深度复制呢?

可以使用序列化实现,如下为谷歌Gson序列化HashMap,实现深度复制的例子:


public class CopyDeepMapTest {
    public static void main(String[] args) {
        HashMap<Integer, User> userMap = new HashMap<>();
        userMap.put(1, new User("jay", 26));
        userMap.put(2, new User("fany", 25));
        //Shallow clone
        Gson gson = new Gson();
        String jsonString = gson.toJson(userMap);
        Type type = new TypeToken<HashMap<Integer, User>>(){}.getType();
        HashMap<Integer, User> clonedMap = gson.fromJson(jsonString, type);
        //Same as userMap
        System.out.println(clonedMap);
        System.out.println("\nChanges reflect in only one map \n");
        //Change a value is clonedMap
        clonedMap.get(1).setName("test");
        //Verify content of both maps
        System.out.println(userMap);
        System.out.println(clonedMap);
    }
}

运行结果:


{1=User{name='jay', age=26}, 2=User{name='fany', age=25}}
Changes reflect in only one map
{1=User{name='jay', age=26}, 2=User{name='fany', age=25}}
{1=User{name='test', age=26}, 2=User{name='fany', age=25}}

从运行结果看出,对cloneMap修改,userMap没有被改变,所以是深度复制。

参考与感谢

  • Top 9 questions about Java Maps- Best way to create an empty map in Java- How to clone HashMap – Shallow and Deep Copy

原文地址:https://sihai.blog.csdn.net/article/details/109465268

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2021-04-04