有关于Java Map，应该掌握的8个问题

捡田螺的小男孩

发布于 2020-04-15 19:27:01

1K0

发布于 2020-04-15 19:27:01

文章被收录于专栏：捡田螺的小男孩

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。