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java--Map集合

集合输入映射

2023-03-02 11:02:01 时间

###  ###

### Map集合 ###

Map对象是将键映射到值的对象， 一个映射不能包含重复的键，每个键最多只能映射到一个值，并且它也是一个接口，因此它不能直接实例化，但可以用多态的方式创建对象。

### Map接口和Collection接口的区别 ###

<table style="width:500px;">  Map接口和Collection接口的区别  
 <thead> 
  <tr> 
   <th style="width:227px;">&nbsp;Map接口</th> 
   <th style="width:272px;">Collection接口</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td style="width:227px;">Map是双列的</td> 
   <td style="width:272px;">Collection是单列的</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="width:227px;">Map的键值是唯一的</td> 
   <td style="width:272px;">Collection的子体系Set是唯一的</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="width:227px;">Map集合的数据结构针对键有效</td> 
   <td style="width:272px;">Collection集合的数据结构针对元素有效</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

### Map集合的常用功能 ###

<table style="width:500px;">  Map集合的常用功能  
 <thead> 
  <tr> 
   <th>V put(K key,V value)</th> 
   <th>添加元素，其实也可以用它来替换相同键值的映射值</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>void clear()</td> 
   <td>移除所有元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>V remove(Object key)</td> 
   <td>移除指定键值对（键值和映射值），并返回该键值所对的映射值</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>boolean containsKey(Object key)</td> 
   <td>判断是否包含该键值</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>boolean containsValue(Object value)</td> 
   <td>判断是否包含该映射值</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>boolean isEmpty()</td> 
   <td>判断是否为空</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Set&lt;Map.Entry&lt;K,V&gt;&gt; entrySet()</td> 
   <td>返回一个键值对的Set集合，可以用它来遍历</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>V get(Object key)</td> 
   <td>得到键值所对应的映射值</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Set&lt;K&gt; keySet()</td> 
   <td>返回键值的Set集合</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Collection&lt;V&gt; values()</td> 
   <td>返回映射值的Collection集合</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>int size()</td> 
   <td>返回集合中键值对的对数</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

### 体系图 ###

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2dyZXlfbW91c2U_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

### HashMap集合 ###

HashMap集合是Map接口的实现类，其底层数据结构是哈希表（哈希表：数组+链表，这是在JDK1.8之前，而在JDK1.8中，HashMap采用数组+链表+红黑树实现，当链表长度超过阈值（8）时，将链表转换为红黑树，这样大大减少了查找时间），其中允许插入null键 null值，并且它是唯一和无序的，它的键值唯一的保证是重写hashCode方法和equals方法，这和HashSet集合的特点是一样的。（如果想具体了解可以看一下此文章：[https://www.cnblogs.com/xiaoxi/p/7233201.html][https_www.cnblogs.com_xiaoxi_p_7233201.html]）

### LinkedHashMap集合 ###

LinkedHashMap集合是Map接口的实现类，其底层数据结构是链表和哈希表，其中的元素有序且唯一，链表是保证元素的有序性，哈希表保证元素的唯一性，这和LinkedHashSet集合的特点的一样的。

### TreeMap集合 ###

TreeMap集合是Map接口的实现类，键数据结构是红黑树，可保证键的排序和唯一性 ，排序分为自然排序和比较器排序（可参考TreeSet集合，其用法相同） ，线程是不安全但效率比较高，其中的键不允许插入null，这和TreeSet集合的特点是一样的。

### 代码演示 ###

1、用TreeMap模拟注册、登录（输入三次错误密码和用户名，就退出程序，注册格式不正确，就继续注册）。

Check类

public class Check {
    //判断用户名格式是否正确
        public boolean checkName(String s){
            //用户名格式为数字、字母或下划线，但开头不能为0，范围在6~16位
            String str="[1-9a-zA-Z][0-9a-z_A-Z]{5,15}";
            return s.matches(str);
    
        }
    //判断密码格式是否正确
        public boolean checkPwd(String s){
            //密码只能是数字，但开头不能为0，范围在6~16位
            String str="[1-9][0-9]{5,15}";
            return s.matches(str);
        }
    }

Login类

import java.util.*;
    
    public class Login {
        public static void main(String[] args) {
            Scanner sc = new Scanner(System.in);
            //创建一个TreeMap对象，用来保存用户名和密码
            TreeMap<String, String> treeMap = new TreeMap<>();
            Check check = new Check();
            //定义一个计数值，为了计算输入密码和用户名的次数，如果输入错误3次，就会退出程序
            int count=3;
            while(true){
                System.out.println("--------------注册1--登录2--退出3--------------");
                System.out.println("请选择功能（数字）：");
                int t=sc.nextInt();
                switch (t){
                    case 1:
                        while (true){
                            System.out.println("请输入注册用户名（字母、数字、下划线）：");
                            String usrname=sc.next();
                            System.out.println("请输入注册密码（纯数字）：");
                            String password=sc.next();
    
     //如果用户名和密码格式都正确，则注册成功，如果格式不正确，则输出不正确的提示，然后继续注册  
                         if(check.checkName(usrname)==true&&check.checkPwd(password)==true){
                                //把用户名和密码保存到TreeMap对象中
                                treeMap.put(usrname,password);
                                System.out.println("注册成功");
                                break;
                            }else if(check.checkName(usrname)==true&&check.checkPwd(password)==false){
                                System.out.println("密码格式不正确！");
                            }else if(check.checkName(usrname)==false&&check.checkPwd(password)==true){
                                System.out.println("用户名格式不正确！");
                            }else{
                                System.out.println("用户名和密码格式不正确！");
                            }
                        }
                        break;
                    case 2:
                        while(true){
                            System.out.println("请输入用户名：");
                            String y = sc.next();
                            System.out.println("请输入密码：");
                            String m = sc.next();
    
     //如果密码和用户名都正确，那么登陆成功退出程序，否则登录失败，继续输入，直到3次机会用完，就退出程序
                           if(treeMap.containsKey(y)==true&&m.equals(treeMap.get(y))==true){
                                System.out.println("登录成功！");
                                System.exit(0);
                            }else if(count==0){
                                System.out.println("请明天再试！");
                                System.exit(0);
                            } else{
                                System.out.println("用户名或密码输入错误！");
                                System.out.println("你还有"+count+"次机会");
                            }
                            count--;
                        }
                    case 3:
    
                    default:
                        System.exit(0);
                }
            }
    
    
        }
    }

结果

--------------注册1--登录2--退出3--------------
    请选择功能（数字）：
    1
    请输入注册用户名（字母、数字、下划线）：
    lijiayu
    请输入注册密码（纯数字）：
    123456
    注册成功
    --------------注册1--登录2--退出3--------------
    请选择功能（数字）：
    1
    请输入注册用户名（字母、数字、下划线）：
    lanshuqi
    请输入注册密码（纯数字）：
    123456
    注册成功
    --------------注册1--登录2--退出3--------------
    请选择功能（数字）：
    2
    请输入用户名：
    lanshuqi
    请输入密码：
    123456
    登录成功！

2、键盘输入字符串，并计算字符出现的次数（并按照 字母(出现次数) 格式输出，如：s(2)）。

import java.util.HashMap;
    import java.util.Scanner;
    public class Sum {
        public static void main(String[] args) {
            Scanner sc = new Scanner(System.in);
            //创建HashMap对象，键值是字母，映射值是字母出现的次数
            HashMap<Character, Integer> hashMap = new HashMap<>();
            System.out.println("Please input number:");
            String str=sc.next();
            //把字符串转变为字符数组
            char[] chars = str.toCharArray();
            //遍历字符数组
            for (char c : chars) {
                //如果HashMap集合中没有这个字符，就把该字符放入集合中，这时它出现的次数为1
                if(!hashMap.containsKey(c)){
                    hashMap.put(c,1);
                }else {
                    //如果HashMap集合中有这个字符，就取出该字符出现的次数（映射值），然后给该值加1，最后放入集合中，覆盖之前的映射值
                    Integer i = hashMap.get(c);
                    i++;
                    hashMap.put(c,i);
                }
            }
            //创建一个StringBuffer对象，构造输出格式
            StringBuffer buffer = new StringBuffer();
            //遍历HashMap集合，得到里面的键值和映射值
            for (Character character : hashMap.keySet()) {
                buffer.append(character).append("(").append(hashMap.get(character)).append(")").append(" ");
            }
            System.out.println(buffer);
        }
    }

结果

Please input number:
    asdfdfsd
    a(1) s(2) d(3) f(2)

3、用HashMap嵌套HashMap，输出以下格式。

基础班  
张三 20  
李四 22  
就业班  
王五 21  
赵六 23

import java.util.HashMap;
    import java.util.Map;
    import java.util.Set;
    
    public class BianLi3 {
        public static void main(String[] args) {
            //创建一个HashMap对象，键值为姓名，映射值为年龄
            HashMap<String, Integer> hashMap1 = new HashMap<>();
            hashMap1.put("张三",20);
            hashMap1.put("李四",22);
            //创建一个HashMap对象，键值为姓名，映射值为年龄
            HashMap<String, Integer> hashMap2 = new HashMap<>();
            hashMap2.put("王五",21);
            hashMap2.put("赵六",23);
            //创建一个HashMap对象，键值为班级，映射值HashMap对象
            HashMap<String, HashMap<String, Integer>> map = new HashMap<>();
            //将键值和映射值放入HashMap集合中
            map.put("基础班",hashMap1);
            map.put("就业班",hashMap2);
            //调用entrySet()方法返回键值对（键值和映射值是一对）集合，为了遍历集合，输出班级
            Set<Map.Entry<String, HashMap<String, Integer>>> entries = map.entrySet();
            //遍历键值对集合
            for (Map.Entry<String, HashMap<String, Integer>> entry : entries) {
    
                //输出键值，也就是班级
                System.out.println(entry.getKey());
                //再调用entrySet()方法返回键值对，为了遍历，输出姓名和年龄
                Set<Map.Entry<String, Integer>> set = entry.getValue().entrySet();
                for (Map.Entry<String, Integer> integerEntry : set) {
    //因为这个HashMap集合是嵌套的因此遍历两次才可以遍历到最里面的姓名和年龄
                    System.out.println("\t"+integerEntry.getKey()+"\t\t"+integerEntry.getValue());
                }
            }
        }
    }

结果

就业班
    	王五		21
    	赵六		23
    基础班
    	李四		22
    	张三		20

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