java 数据结构(十一):Map接口
双列集合框架:Map
1.常用实现类结构
|----Map:双列数据,存储key-value对的数据 ---类似于高中的函数:y = f(x)
* |----HashMap:作为Map的主要实现类;线程不安全的,效率高;存储null的key和value
* |----LinkedHashMap:保证在遍历map元素时,可以照添加的顺序实现遍历。
* 原因:在原的HashMap底层结构基础上,添加了一对指针,指向前一个和后一个元素。
* 对于频繁的遍历操作,此类执行效率高于HashMap。
* |----TreeMap:保证照添加的key-value对进行排序,实现排序遍历。此时考虑key的自然排序或定制排序
* 底层使用红黑树
* |----Hashtable:作为古老的实现类;线程安全的,效率低;不能存储null的key和value
* |----Properties:常用来处理配置文件。key和value都是String类型
*
*
* HashMap的底层:数组+链表 (jdk7及之前)
* 数组+链表+红黑树 (jdk 8) [面试题]
* 1. HashMap的底层实现原理?
* 2. HashMap 和 Hashtable的异同?
* 3. CurrentHashMap 与 Hashtable的异同?(暂时不讲)
2.存储结构的理解:
>Map中的key:无序的、不可重复的,使用Set存储所的key ---> key所在的类要重写equals()和hashCode() (以HashMap为例)
>Map中的value:无序的、可重复的,使用Collection存储所的value --->value所在的类要重写equals()
> 一个键值对:key-value构成了一个Entry对象。
>Map中的entry:无序的、不可重复的,使用Set存储所的entry
图示:
3.常用方法
* 添加:put(Object key,Object value)
* 删除:remove(Object key)
* 修改:put(Object key,Object value)
* 查询:get(Object key)
* 长度:size()
* 遍历:keySet() / values() / entrySet()
4. 内存结构说明:(难点)
4.1 HashMap在jdk7中实现原理:
HashMap map = new HashMap():
* 在实例化以后,底层创建了长度是16的一维数组Entry[] table。
* ...可能已经执行过多次put...
* map.put(key1,value1):
* 首先,调用key1所在类的hashCode()计算key1哈希值,此哈希值经过某种算法计算以后,得到在Entry数组中的存放位置。
* 如果此位置上的数据为空,此时的key1-value1添加成功。 ----情况1
* 如果此位置上的数据不为空,(意味着此位置上存在一个或多个数据(以链表形式存在)),比较key1和已经存在的一个或多个数据的哈希值:
* 如果key1的哈希值与已经存在的数据的哈希值都不相同,此时key1-value1添加成功。----情况2
* 如果key1的哈希值和已经存在的某一个数据(key2-value2)的哈希值相同,继续比较:调用key1所在类的equals(key2)方法,比较:
* 如果equals()返回false:此时key1-value1添加成功。----情况3
* 如果equals()返回true:使用value1替换value2。
*
* 补充:关于情况2和情况3:此时key1-value1和原来的数据以链表的方式存储。
*
* 在不断的添加过程中,会涉及到扩容问题,当超出临界值(且要存放的位置非空)时,扩容。默认的扩容方式:扩容为原来容量的2倍,并将原的数据复制过来。
4.2 HashMap在jdk8中相较于jdk7在底层实现方面的不同:
1. new HashMap():底层没创建一个长度为16的数组
2. jdk 8底层的数组是:Node[],而非Entry[]
3. 首次调用put()方法时,底层创建长度为16的数组
4. jdk7底层结构只:数组+链表。jdk8中底层结构:数组+链表+红黑树。
4.1 形成链表时,七上八下(jdk7:新的元素指向旧的元素。jdk8:旧的元素指向新的元素)
4.2 当数组的某一个索引位置上的元素以链表形式存在的数据个数 > 8 且当前数组的长度 > 64时,此时此索引位置上的所数据改为使用红黑树存储。
4.3 HashMap底层典型属性的属性的说明:
DEFAULT_INITIAL_CAPACITY : HashMap的默认容量,16
DEFAULT_LOAD_FACTOR:HashMap的默认加载因子:0.75
threshold:扩容的临界值,=容量*填充因子:16 * 0.75 => 12
TREEIFY_THRESHOLD:Bucket中链表长度大于该默认值,转化为红黑树:8
MIN_TREEIFY_CAPACITY:桶中的Node被树化时最小的hash表容量:64
4.4 LinkedHashMap的底层实现原理(了解)
LinkedHashMap底层使用的结构与HashMap相同,因为LinkedHashMap继承于HashMap.
区别就在于:LinkedHashMap内部提供了Entry,替换HashMap中的Node.
5. TreeMap的使用
//向TreeMap中添加key-value,要求key必须是由同一个类创建的对象
//因为要照key进行排序:自然排序 、定制排序
6.使用Properties读取配置文件
//Properties:常用来处理配置文件。key和value都是String类型
public static void main(String[] args) {
FileInputStream fis = null;
try {
Properties pros = new Properties(); fis = new FileInputStream("jdbc.properties");
pros.load(fis);//加载流对应的文件 String name = pros.getProperty("name");
String password = pros.getProperty("password"); System.out.println("name = " + name + ", password = " + password);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if(fis != null){
try {
fis.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} }
}
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