Java编程基础19——Map集合&斗地主案例

摘要：使用默认随机源对指定列表进行置换。将集合排序使用二分搜索法搜索指定列表，以获得指定对象根据元素的自然顺序，返回给定的最大元素。

A:Map接口概述

查看API可以知道：

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

B:Map接口和Collection接口的不同

Map是双列的,Collection是单列的

Map的键唯一,Collection的子体系Set的元素是唯一的

Map集合的数据结构只针对键有效，跟值无关;Collection集合的数据结构是针对元素有效

HashMap: 键是哈希算法

TreeMap: 键是二叉树算法

问: Set集合底层依赖Map,还是Map集合底层依赖Set?

A:Map集合的功能概述

a:添加功能

V put(K key,V value):添加元素。

如果键是第一次存储，就直接存储元素，返回null

如果键不是第一次存在，就用值把以前的值替换掉，返回以前的值

b:删除功能

void clear():移除所有的键值对元素

V remove(Object key)：根据键删除键值对元素，并把值返回

c:判断功能

boolean containsKey(Object key)：判断集合是否包含指定的键

boolean containsValue(Object value):判断集合是否包含指定的值

boolean isEmpty()：判断集合是否为空

d:获取功能

Set> entrySet():

V get(Object key):根据键获取值

Set keySet():获取集合中所有键的集合

Collection values():获取集合中所有值的集合

e:长度功能

int size()：返回集合中的键值对的个数

</>复制代码 
import java.util.Collection;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
public class Demo1_Map {
    public static void main(String[] args) {
//        demo1();
//        demo2();
        Map map = new HashMap<>();
        Integer i1 = map.put("张三", 23);
        Integer i2 = map.put("李四", 24);
        Integer i3 = map.put("王五", 25);
        
        Collection c = map.values();
        System.out.println(c);
        System.out.println(map.size());
    }
    private static void demo2() {
        Map map = new HashMap<>();
        map.put("张三", 23);
        map.put("李四", 24);
        map.put("王五", 25);
        
//        Integer value = map.remove("张三");            //根据键删除键值对元素，并把值返回
//        System.out.println(value);
        System.out.println(map.containsKey("张三"));//判断集合是否包含指定的键
        System.out.println(map.containsValue(23));    //判断集合是否包含指定的值
        System.out.println(map);
    }
    private static void demo1() {
        Map map = new HashMap<>();
        Integer i1 = map.put("张三", 23);
        Integer i2 = map.put("李四", 24);
        Integer i3 = map.put("王五", 25);
        Integer i4 = map.put("张三", 26);            //相同的键不存储，值覆盖
        
        System.out.println(map);
        System.out.println(i1);
    }
}

A:键找值思路：

获取所有键的集合
*Set keySet():获取集合中所有键的集合

遍历键的集合，获取到每一个键

根据键找值
*V get(Object key):根据键获取值

B:案例演示

Map集合的遍历之键找值

</>复制代码 
import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
public class Demo2_Iterator {
    public static void main(String[] args) {
        Map map = new HashMap<>();
        Integer i1 = map.put("张三", 23);
        Integer i2 = map.put("李四", 24);
        Integer i3 = map.put("王五", 25);
        
//        Integer i = map.get("张三");
//        System.out.println(i);//根据键获取值
        
        //获取所有的键
        Set keySet = map.keySet();        //获取所有键的集合
        Iterator it = keySet.iterator();//获取迭代器
        while(it.hasNext()) {
            String key = it.next();                //获取每一个键
            Integer value = map.get(key);
            System.out.println(key + "..." + value);
        }
        
        //使用增强for循环遍历
        for (String key : map.keySet()) {
            System.out.println(key + "..." + map.get(key));
        }
    }
}

A:键值对对象找键和值思路：(画图演示)

获取所有键值对对象的集合

遍历键值对对象的集合，获取到每一个键值对对象

根据键值对对象找键和值

B:案例演示

Map集合的遍历之键值对对象找键和值

Set> entrySet() 返回此映射中包含的映射关系的Set视图

</>复制代码 
import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
public class Demo3_Iterator {    
    public static void main(String[] args) {
        Map map = new HashMap<>();
        map.put("张三", 23);
        map.put("李四", 24);
        map.put("王五", 25);
        map.put("赵六", 26);
        //Map.Entry说明Entry是Map的内部接口，将键和值封装成了Entry对象，并存储在Set集合中
        Set> entrySet = map.entrySet();
        //获取每一个对象
        Iterator> it = entrySet.iterator();
        while(it.hasNext()) {
            //获取每一个Entry对象
            Map.Entry en = it.next();    //父类引用指向子类对象
            //Entry en = it.next();    //直接获取的是子类对象
            String key = en.getKey();                    //根据键值对对象获取键
            Integer value = en.getValue();                //根据键值对对象获取值
            System.out.println(key + "..."  + value);
        }
        
        //使用增强for循环迭代
        for (Map.Entry en : map.entrySet()) {
            System.out.println(en.getKey() + "..." + en.getValue());
        }
    }
}

</>复制代码 
interface Inter {
    interface Inter2 {
        public void show();
    }
}
class Demo implements Inter.Inter2 {
    @Override
    public void show() {
    }    
}

A:案例演示

HashMap集合键是Student值是String的案例

</>复制代码 
import java.util.HashMap;
import net.allidea.bean.StudentMap;
public class Demo5_HashMap {
    //键是学生对象,代表每一个学生
    //值是String，代表学生籍贯
    public static void main(String[] args) {
        HashMap hm = new HashMap<>();
        hm.put(new StudentMap("张三", 23), "北京");
        hm.put(new StudentMap("张三", 23), "上海");
        hm.put(new StudentMap("李四", 24), "武汉");
        hm.put(new StudentMap("王五", 25), "天津");
        System.out.println(hm);
    }
}

</>复制代码 
package net.allidea.bean;
public class StudentMap {
    private String name;
    private int age;
    @Override
    public int hashCode() {
        final int prime = 31;
        int result = 1;
        result = prime * result + age;
        result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode());
        return result;
    }
    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        if (this == obj)
            return true;
        if (obj == null)
            return false;
        if (getClass() != obj.getClass())
            return false;
        StudentMap other = (StudentMap) obj;
        if (age != other.age)
            return false;
        if (name == null) {
            if (other.name != null)
                return false;
        } else if (!name.equals(other.name))
            return false;
        return true;
    }
    public StudentMap() {
        super();
        
    }
    public StudentMap(String name, int age) {
        super();
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "StudentMap [name=" + name + ", age=" + age + "]";
    }
}

A:案例演示

LinkedHashMap的特点

底层是链表实现的可以保证怎么存就怎么取

</>复制代码 
import java.util.LinkedHashMap;
public class Demo6_LinkedHashMap {
    public static void main(String[] args) {
        LinkedHashMap lhm = new LinkedHashMap<>();
        lhm.put("张三",23);
        lhm.put("赵六",26);
        lhm.put("李四",24);
        lhm.put("王五",25);    
        System.out.println(lhm);
    }
}

A:案例演示

TreeMap集合键是Student值是String的案例

</>复制代码 
import java.util.Comparator;
import java.util.TreeMap;
import net.allidea.bean.StudentMap;
public class Demo7_TreeMap {
    public static void main(String[] args) {
//        demo1();
        TreeMap tm = new TreeMap<>(new Comparator() {
            @Override
            public int compare(StudentMap s1, StudentMap s2) {
                int num = s1.getName().compareTo(s2.getName());        //按照姓名比较        
                return num == 0 ? s1.getAge() - s2.getAge() : num;
            }
        });
        tm.put(new StudentMap("张三", 23), "北京");
        tm.put(new StudentMap("赵六", 26), "深圳");    
        tm.put(new StudentMap("王五", 25), "广州");
        tm.put(new StudentMap("李四", 24), "上海");
        
        System.out.println(tm);
    }
    private static void demo1() {
        TreeMap tm = new TreeMap<>();
        tm.put(new StudentMap("张三", 23), "北京");
        tm.put(new StudentMap("李四", 24), "上海");
        tm.put(new StudentMap("王五", 25), "广州");
        tm.put(new StudentMap("赵六", 26), "深圳");    
        
        System.out.println(tm);
    }
}

</>复制代码 
public class StudentMap implements Comparable{
    private String name;
    private int age;
    @Override
    public int hashCode() {
        final int prime = 31;
        int result = 1;
        result = prime * result + age;
        result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode());
        return result;
    }
    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        if (this == obj)
            return true;
        if (obj == null)
            return false;
        if (getClass() != obj.getClass())
            return false;
        StudentMap other = (StudentMap) obj;
        if (age != other.age)
            return false;
        if (name == null) {
            if (other.name != null)
                return false;
        } else if (!name.equals(other.name))
            return false;
        return true;
    }
    public StudentMap() {
        super();
        
    }
    public StudentMap(String name, int age) {
        super();
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "StudentMap [name=" + name + ", age=" + age + "]";
    }
    @Override
    public int compareTo(StudentMap o) {
        int num = this.age - o.age;                //以年龄为主要条件
        return num == 0 ? this.name.compareTo(o.name) : num;
    }
}

A:案例演示

需求：统计字符串中每个字符出现的次数

</>复制代码 
import java.util.HashMap;
public class Demo8_test1 {
    public static void main(String[] args) {
        //1.定义一个字符串
        String s = "aaaaabbbbbcccccc";
        //2.将字符串转换为字符数组
        char[] arr = s.toCharArray();
        //3.定义双列集合，存储字符串中字符以及字符出现的次数
        HashMap hm = new HashMap<>();
        //4.遍历字符数组获取每一个字符，并将字符存储在双列集合中
        for (char c : arr) {
            //5.做判断，如果集合不包括这个键，就将该字符当做键，值为1存储，如果集合中包含这个键，就将值加1存储
            /*if(hm.containsKey(c)) {                //如果不包含这个键
                hm.put(c, 1);
            }else {
                hm.put(c, hm.get(c) + 1);
            }*/
            hm.put(c, !hm.containsKey(c) ? 1 : hm.get(c) + 1);
        }
        //6.打印双列结合获取字符出现的次数
        for (Character key : hm.keySet()) {            //hm.keySet()代表所有键的集合
            System.out.println(key + "=" + hm.get(key));//hm.get(ket)根据键获取值
        }
    }
}

A:案例演示

集合嵌套之HashMap嵌套HashMap

需求: javaSE有A班和B班,定义成双列集合,键是学生对象,值是学生的归属地,为了便于管理,把a和b期都归属JavaSE这个大的集合中.

</>复制代码 
import java.util.HashMap;
import net.allidea.bean.StudentMap;
public class Demo9_HashMapHashMap {
    public static void main(String[] args) {
        HashMap hmA = new HashMap<>();
        hmA.put(new StudentMap("张三", 23), "北京");
        hmA.put(new StudentMap("李四", 24), "北京");
        hmA.put(new StudentMap("王五", 25), "上海");
        hmA.put(new StudentMap("赵六", 26), "杭州");
        
        HashMap hmB = new HashMap<>();
        hmB.put(new StudentMap("唐三", 32), "北京");
        hmB.put(new StudentMap("悟空", 15), "北京");
        hmB.put(new StudentMap("悟能", 10), "上海");
        hmB.put(new StudentMap("悟净", 20), "杭州");
        
        HashMap, String> hm = new HashMap<>();
        hm.put(hmA, "班级A");
        hm.put(hmB, "班级B");
        
        //遍历双列结合
        for (HashMap h : hm.keySet()) {            //hm.keySet()代表的是双列集合中键的集合
            String value = hm.get(h);                            //get(h)根据键对象获取值对象
            //遍历键的双列集合对象
            for (StudentMap key : h.keySet()) {                    //h.keySet()获取集合中所有的学生键对象
                String value2 = h.get(key);
                System.out.println(key + "..." + value2 + "..." + value);
            }        
        }
    }
}

A:共同点：

底层都是哈希算法，都是双列集合

B:区别

1.Hashtable是JDK1.0版本出现的,是线程安全的,效率低; HashMap是JDK1.2版本出现的,是线程不安全的,效率高

2.Hashtable不可以存储null键和null值; HashMap可以存储null键和null值(目的是为了让后续代码可以继续执行)

C:案例演示

HashMap和Hashtable的区别

</>复制代码 
    public static void main(String[] args) {
        HashMap hm = new HashMap<>();
        hm.put(null, 23);
        hm.put("李四", null);
        System.out.println(hm);
        
        Hashtable ht = new Hashtable<>();
        ht.put(null, 23);
        ht.put("李四", null);
        System.out.println(ht);
    }

A:Collections类概述

针对集合操作 的工具类

B:Collections成员方法
public static void sort(List list) 根据元素的自然顺序 对指定列表按升序进行排序。
public static int binarySearch(List list,T key) 使用二分搜索法搜索指定列表，以获得指定对象
public static T max(Collection coll) 根据元素的自然顺序，返回给定 collection 的最大元素。
public static void reverse(List list) 反转指定列表中元素的顺序。
public static void shuffle(List list) 使用默认随机源对指定列表进行置换。

</>复制代码 
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
public class Demo1_Collections {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList list = new ArrayList<>();
        list.add("a");
        list.add("c");
        list.add("d");
        list.add("e");
        Collections.sort(list);            //将集合排序
        System.out.println(Collections.binarySearch(list, "e"));//使用二分搜索法搜索指定列表，以获得指定对象
        System.out.println(Collections.max(list));    //根据元素的自然顺序，返回给定 collection 的最大元素。
        Collections.reverse(list);                    //反轉集合
        Collections.shuffle(list);                    //随机置换，洗牌
        System.out.println(list);                    
    }
}

A:案例演示

模拟斗地主洗牌和发牌，牌没有排序

</>复制代码 
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
public class Demo2_test {
    public static void main(String[] args) {
        //1.定义一副扑克牌
        String[] num = {"A","2","3","4","5","6","7","8","9","10","J","Q","K"};
        String[] color = {"红桃","黑桃","方片","梅花"};
        ArrayList poker = new ArrayList<>();
        //拼接花色和数字
        for(String s1 : color) {
            for(String s2 : num) {
                poker.add(s1.concat(s2));            //concat链接两个字符串
            }
        }
        poker.add("小王");
        poker.add("大王");
        //2.洗牌
        Collections.shuffle(poker);
        //3.发牌
        ArrayList dushen = new ArrayList<>();
        ArrayList dusheng = new ArrayList<>();
        ArrayList duxia = new ArrayList<>();
        ArrayList dipai = new ArrayList<>();
        
        for (int i = 0; i < poker.size(); i++) {
            if(i >= poker.size() - 3) {
                dipai.add(poker.get(i));                    //将三张底牌存储在底牌集合中
            } else if(i % 3 == 0) {
                dushen.add(poker.get(i));
            } else if(i % 3 == 1) {
                dusheng.add(poker.get(i));
            } else{
                duxia.add(poker.get(i));
            }
        }
        //4.看牌
        System.out.println(dushen);
        System.out.println(dusheng);
        System.out.println(duxia);
        System.out.println(dipai);
    }
}

A:画图演示

画图说明排序原理

B:案例演示

模拟斗地主洗牌和发牌并对牌进行排序的代码实现

</>复制代码 
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.HashMap;
import java.util.TreeSet;
public class Demo3_test {
    public static void main(String[] args) {
        //1.定义一副扑克牌
        String[] num = {"3","4","5","6","7","8","9","10","J","Q","K","A","2"};
        String[] color = {"红桃","黑桃","方片","梅花"};
        HashMap hm = new HashMap<>();                //存储索引和扑克牌
        ArrayList list = new ArrayList<>();                //存储索引
        int index = 0;
        
        //拼接扑克牌并将索引和扑克牌存储在hm中
        for (String s1 : num) {                            //获取数字
            for(String s2 : color) {                    //获取颜色
                hm.put(index, s2.concat(s1));
                list.add(index);                        //将索引0-51添加到list集合中
                index++;
            }
        }
        //将小王添加到双列集合中
        hm.put(index, "小王");
        list.add(index);                        //将索引52添加到list集合中
        index++;
        hm.put(index, "大王");
        list.add(index);                        //将索引53添加到list集合中
        //洗牌
        Collections.shuffle(list);
        //发牌
        TreeSet dushen = new TreeSet<>();
        TreeSet dusheng = new TreeSet<>();
        TreeSet duxia = new TreeSet<>();
        TreeSet dipai = new TreeSet<>();
        
        for(int i = 0; i < list.size(); i++) {
            if(i >= list.size() - 3) {
                dipai.add(list.get(i));                //将三张底牌存储在底牌集合中
            }else if(i % 3 == 0) {
                dushen.add(list.get(i));
            }else if(i % 3 == 1) {
                dusheng.add(list.get(i));
            }else{
                duxia.add(list.get(i));
            }
        }
        
        //看牌
        lookPoker(hm, dushen, "赌神");
        lookPoker(hm, dusheng, "赌圣");
        lookPoker(hm, duxia, "赌侠");
        lookPoker(hm, dipai, "底牌");
        
    }
    //返回值类型void,参数列表HashMap、TreeSet、String name
    public static void lookPoker(HashMap hm,TreeSet ts , String name) {
        System.out.print(name + "的牌是：");
        for(Integer i : ts) {                        //i代表双列集合中的每一个键
            System.out.print(hm.get(i) + "    ");
        }
        System.out.println();
    }
}

? super E

</>复制代码 
public class Demo4_Genric {
    public static void main(String[] args) {
        TreeSet ts1 = new TreeSet<>(new CompareByAge());
        ts1.add(new StudentMap("张三", 23));
        ts1.add(new StudentMap("李四", 14));
        ts1.add(new StudentMap("王五", 23));
        ts1.add(new StudentMap("赵六", 33));
        
        TreeSet ts2 = new TreeSet<>(new CompareByAge());
        ts2.add(new Student("张三", 23));
        ts2.add(new Student("李四", 14));
        ts2.add(new Student("王五", 23));
        ts2.add(new Student("赵六", 33));
        
        System.out.println(ts2);
    }
}
class CompareByAge implements Comparator {
    @Override
    public int compare(StudentMap s1, StudentMap s2) {
        int num = s1.getAge() - s2.getAge();
        return num == 0 ? s1.getName().compareTo(s2.getName()) : num;
    }
}

Collection

List(存取有序,有索引,可以重复)

ArrayList

底层是数组实现的,线程不安全,查找和修改快,增和删比较慢

LinkedList

底层是链表实现的,线程不安全,增和删比较快,查找和修改比较慢

Vector

底层是数组实现的,线程安全的,无论增删改查都慢

如果查找和修改多,用ArrayList

如果增和删多,用LinkedList

如果都多,用ArrayList

Set(存取无序,无索引,不可以重复)

HashSet

底层是哈希算法实现

LinkedHashSet

底层是链表实现,但是也是可以保证元素唯一,和HashSet原理一样

TreeSet

底层是二叉树算法实现

一般在开发的时候不需要对存储的元素排序,所以在开发的时候大多用HashSet,HashSet的效率比较高

TreeSet在面试的时候比较多,问你有几种排序方式,和几种排序方式的区别

Map

HashMap

底层是哈希算法,针对键

LinkedHashMap

底层是链表,针对键

TreeMap

底层是二叉树算法,针对键

开发中用HashMap比较多