⑴ java 中九種 Map 的遍歷方式,你一般用的是哪種呢
日常工作中,Map作為Java程序員高頻使用的數據結構,其遍歷方式多種多樣。這篇文章將帶你了解Map的九種遍歷方式,看看你常用的遍歷方式是哪一種。
首先,我們可以通過for和map.entrySet()來遍歷Map。這種方式通過遍歷map.entrySet()獲取每個entry的key和value。這是阿粉使用最多的一種方式,代碼簡單、樸素,常見於獲取map的key和value場景。此外,這種方式在HashMap源碼中也有所應用。
接著,我們可以使用for、Iterator和map.entrySet()的組合來遍歷Map,將迭代器的next()方法用於獲取下一個對象,並依次判斷是否有next。這種方式與使用for循環的遍歷類似,但在循環機制上有所不同。
我們也可以通過while循環、Iterator和map.entrySet()來遍歷Map。與上一種方式相似,但使用while循環替代了for循環。在遍歷過程中,通過迭代器的next()方法獲取下一個對象,通過判斷是否有next來控制循環。
另一種遍歷方式是通過for和map.keySet()來遍歷Map。這種方式通過map.keySet()獲取key的集合,可以更專注於key的遍歷。然而,如果需要獲取對應的value,還需通過map.get(key)進行獲取。這種方式相較於使用map.entrySet()的遍歷,減少了對entry的訪問,但同時也引入了額外的get操作。
在Java 8中,引入了新的遍歷方式,包括通過map.forEach()和Stream遍歷。map.forEach()方法被定義在java.util.Map#forEach中,並使用default關鍵字標識。這種遍歷方式在代碼簡潔性和易用性上得到了提升,但其底層實現原理和性能表現值得關注。
Stream遍歷,包括普通遍歷stream和並行流遍歷parallelStream,提供了一種高效且並行處理數據的途徑。在特定場景下,使用Stream遍歷可以顯著提升性能,尤其是在處理大量數據時。
為了評估不同遍歷方式的性能,我們編寫了測試代碼。通過多次計算並求平均值,我們得出在集合數量較小時,普通遍歷方式足以滿足需求。隨著集合數量的增加,使用JDK 8的forEach或Stream進行遍歷的性能表現更優。
總結而言,選擇適合的遍歷方式取決於實際場景的需求。當集合數量較少時,簡單遍歷即可;當數據量增大時,考慮使用JDK 8提供的高級API,如forEach或Stream,以提升效率。在遍歷方式中,使用map.entrySet()比使用map.keySet()更優,因為後者需要額外的get操作。
⑵ JAVA HashMap和ConcurrentHashMap 在JDK1.7和JDK1.8的區別
在Java的HashMap和ConcurrentHashMap中,JDK1.7和JDK1.8之間存在顯著的結構和操作差異。
HashMap在版本升級中,底層數據結構有所變化。在JDK1.7中,HashMap是基於數組和鏈表的組合,而在JDK1.8中引入了鏈表和紅黑樹的混合結構。這在put操作上有所不同:JDK1.7採用頭插法,可能導致鏈表循環問題和查詢死循環;JDK1.8改為尾插法,解決了這些問題。
擴容機制是另一個顯著區別。JDK1.7在插入前判斷是否需要擴容,而JDK1.8則先插入後檢查,優化了位置定位,減少了因哈希沖突導致的性能損失。JDK1.8的擴容邏輯更簡單,避免了rehash,提高了效率。
ConcurrentHashMap的並發控制機制在JDK1.8中進行了革新。在JDK1.7中,使用Segments數組和鏈表結構,每個Segment持有ReentrantLock鎖。而在JDK1.8中,Segment被棄用,轉為synchronized+CAS+紅黑樹,鎖粒度細化到節點級別,增強了並發性。
put操作流程也有所變化:JDK1.7需要兩次定位並可能經歷自旋鎖膨脹,JDK1.8則簡化為一次定位,採用CAS+synchronized,提高了並發性能。
最後,計算size的方式也不同。JDK1.7採用樂觀鎖策略,可能需要多次嘗試並加鎖統計,而JDK1.8通過維護baseCount屬性,put操作後直接更新計數,簡化了計數過程。
⑶ JAVA中的HASHSET和HASHMap的底層實現是怎樣的大致講一下。
HASHMAP是根據HASH演算法儲存數據的集合類,每一個存入其中的對象都有一個特定的哈希值!當我們新建一個HashMap對象,如果不給定它的大小,其默認為16,就相當與下面新建了編號為0到15的數組(鏈表數組)。以默認HashMap為例,put一個對象時,首先得到他的哈希值,在與十五相除得到余數,找到與余數相同編號的數組插入其中!HASHSET就是沒有value值的HASHMAP,你可以新建一個HASHSET,插入0到15,絕對以0到15的順序列印。
⑷ Java 做項目能用到 Map 哪些功能這篇總結全了
在Java的集合框架中,除了Collection類族外,還有Map類族。Map類族表示存儲著鍵值對的映射表數據結構。Collection類族代表存儲對象的各類集合數據結構,而Map類族則涉及鍵值對的映射關系。
了解了Map類族的組成後,讓我們深入了解Map類族的成員。
以下是Map類族的層級架構圖,展示其成員及其相互關系。
該圖清晰地展示了Map類族中的介面、抽象類和實現類之間的關系。
HashMap底層使用哈希表存儲元素,鍵和值可以為任何類型,甚至可以是null。HashMap不保證元素的存儲和遍歷順序,當集合發生變化時,順序可能會變化。元素通過hashCode方法確定所屬的桶。
例如,哈希碼從1到100的元素屬於第一個桶,101到200的元素屬於第二個桶,依此類推。這樣分桶存儲可以提高搜索和刪除元素的效率,且不會影響到其他桶的元素。
TreeMap提供順序保證的鍵值對結構,元素默認按照Key的自然排序順序存儲,也可通過構造函數指定Comparator來確定存儲順序。底層使用平衡的紅黑樹實現,插入和搜索時間穩定。對於大規模數據集,TreeMap是一個不錯的選擇。
TreeMap依賴於TreeMap實現,我們之前在Set章節中學習過,當時也演示了如何為容器設置排序器(Comparator)。
在數據量不大且對元素順序沒有要求的場景中,推薦使用HashMap,它是所有Map實現中最快的。
創建Map即創建Map介面的實現類實例。示例展示了創建HashMap和TreeMap。
從Java 5開始,通過泛型可以限制Map中的鍵和值類型。例如,Map現在只能接受String類型鍵和Student類型值。
聲明和創建Map時,始終指定鍵值對的泛型類型,這有助於避免插入錯誤對象,並使代碼更易於理解。
在創建TreeMap實例時,可傳遞Comparator來指定元素的排列順序,如常式所示,實現按照Student實例的分數倒序排序。
調用Map實例的put()方法可將鍵值對寫入Map。此方法將鍵映射到值,並返回值。
只有Java對象可用作Map中的鍵和值。原始值(如int、double)在傳遞給Map時會自動裝箱。
將int值作為鍵傳遞給put()方法時,會發生自動裝箱,因為put()方法需要Object或其子類實例作為鍵和值。
一個給定的鍵只能在Map中出現一次,鍵只能映射到最後一次調用put()方法時傳遞過來的值。鍵可以為null,但整個Map實例中只允許出現一個null鍵。
值可以是null。
Map介面的putAll()方法可以將另一個Map實例的所有鍵值對復制到調用putAll()方法的Map實例中,實現兩個Map實例的並集。
調用mapB.putAll(mapA)只會將mapA中的鍵值對復制到mapB,不會從mapB復制到mapA。若需反向復制,執行mapA.putAll(mapB)。
使用Map實例的get()方法獲取指定元素的值。此方法返回一個Java對象,返回類型取決於創建Map時是否使用泛型限制鍵和值類型。
使用泛型指定鍵和值類型後,不再需要轉換get()方法返回的對象。
使用containsKey()方法檢查Map是否包含給定鍵。使用containsValue()方法檢查Map是否包含給定值。
如果Map中存在字元串鍵"123"的鍵值對,hasKey變數為true;否則為false。
如果Map中存在"value-a"這個值,hasValue變數為ture;否則為false。
有多種方法遍歷Map的所有Key,如使用keySet方法獲取Set數據結構。遍歷Map的Value和鍵值對的常用方法與Key類似。
遍歷鍵值對時,需通過Map.Entry實例的getKey()和getValue()方法獲取鍵和值。
調用remove()方法刪除Map中鍵為指定值的鍵值對。clear()方法用於清空Map中的所有條目。
使用replace()方法替換Map實例中的元素。此方法除了更新鍵值外,還提供了存在則替換的特性。
調用size()方法獲取Map中的條目數量。
使用isEmpty()方法檢查Map是否為空。如果Map實例包含條目,則返回false;否則返回true。
在實際開發場景下,將對象List轉換為Map時,通常將對象ID作為Key。使用特定程序完成轉換,Key可以是對象的ID或其他屬性值。
本文總結了Map類族及其成員,以HashMap為切入點介紹了Map數據結構在開發中的常用功能。了解了底層實現、解決哈希碰撞及擴容等知識後,可以更好地利用Map進行高效編程。同時,注意Map在並發環境下的安全性,使用JUC中的ConcurrentHashMap等並發容器。
⑸ 【Java集合】雙列集合HashMap的概念、特點及使用
在Java編程中,HashMap是一個不可或缺的數據結構,它作為Map介面的一個實現,提供了鍵值對的存儲和訪問。可以將其比作一個無固定大小的儲物櫃,支持動態添加和刪除元素,且確保鍵值對的唯一性,但元素的存儲順序是不確定的。
HashMap底層採用哈希表結構,由數組和鏈表組成,數組存儲數據,鏈表解決哈希沖突。這種設計使得HashMap在添加、刪除、查找操作上表現高效。在Java 1.8及以上版本,它還可能採用紅黑樹來進一步優化存儲和性能。
對於有序需求,LinkedHashMap繼承自HashMap,它在保證鍵值唯一的同時,還維護了元素的插入順序或訪問順序,適合於需要保持元素順序的場景。
通過實例,你可以將學生對象(鍵)和家庭住址(值)存入HashMap或LinkedHashMap,但需要注意,如果用自定義對象作為鍵,需要重寫equals和hashCode方法以確保唯一性。而對於有序存儲,可以選擇LinkedHashMap。
總的來說,HashMap是高效處理數據的工具,但需注意正確使用以避免潛在問題。在學習Java集合時,單列和雙列集合如HashMap和LinkedHashMap是基礎,但還有更多種類的集合等待發掘。持續學習和實踐才是提升技能的關鍵。
最後,如果你正在尋找一個免費的編程學習資源,雲端源想IT是一個不錯的選擇,提供全面的學習資料和在線支持。期待在下一篇文章中與你繼續探索Java集合的世界。
END
⑹ 用比喻的方法講解一下 java 中 hashmap 的底層原理
Java中的HashMap可以看作是一個盒子,這個盒子裡面存放著很多抽屜。每個抽屜都有一個標簽,用來表示抽屜里的物品。當我們要把一些物品放入盒子中時,我們首先根據物品的特徵確定一個標簽,然後把物品放入對應的抽屜里。
在HashMap中,標簽被稱為「鍵(key)」,物品被稱為「值(value)」。當我們要將一個鍵值對放入HashMap時,首先會根據鍵的特徵計算出一個哈希值(hash value),這個哈希值就相當於標簽。然後,根據哈希值找到對應的抽屜,將鍵值對放入抽屜中。
但是,由於可能會有多個鍵的哈希值相同,這就相當於多個鍵要放入同一個抽屜中。為了解決這個問題,HashMap使用了鏈表(LinkedList)的數據結構。當發生哈希沖突時,新的鍵值對會被添加到鏈表的末尾。這樣,在查找某個鍵的值時,首先會根據鍵的哈希值找到對應的抽屜,然後再在鏈表中查找對應的鍵值對。
當HashMap中的鍵值對數量逐漸增多時,鏈表可能會變得很長,從而導致查找效率下降。為了解決這個問題,Java 8引入了紅黑樹(Red-Black Tree)的數據結構。當鏈表中的鍵值對數量超過一定閾值時,鏈表會被轉換為紅黑樹。這樣,在查找鍵值對時,可以通過紅黑樹的特性進行快速查找,提高了HashMap的性能。
總結起來,HashMap的底層原理可以比喻為一個盒子,其中包含很多抽屜。每個抽屜上有一個標簽,用來表示抽屜里的物品。當要放入一個鍵值對時,首先根據鍵的哈希值找到對應的抽屜,然後將鍵值對放入抽屜中。當發生哈希沖突時,會使用鏈表或紅黑樹的方式解決。這樣,我們在需要查找某個鍵對應的值時,可以快速定位到對應的抽屜,然後再在鏈表或紅黑樹中查找。