Java 映射(Map)和集合

1、定义层面

Map 接口定义映射，存储一组键值对的映射关系。

Set 接口定义集合，存储一组互不相同的元素，该接口继承了 Collection 接口。

2、Map 接口的概念和常用方法
      Map 接口存储一组键值对的映射关系，映射中的每个键对应一个值。映射中不能有重复的键，否则会出现一个键对应多个值的情况，这违背了映射的定义。

（1）放置键值对
      放置键值对的方法有 put 和 putAll，其中 put 一次放置一个键值对，putAll 一次将另一个映射中的键值对全部添加道当前映射中。在映射中放置键值对时，如果映射中没有对应的键，则在映射中新建一个键值对，否则用新的键值对覆盖原来的相同键的键值对。

（2）删除键值对
      删除键值对的方法有 remove 和 clear，其中 remove 删除指定键的键值对，clear 删除当前映射中的全部键值对。

（3）判断包含键或值
      判断包含键或值的方法有 containsKey 和 containsValue，其中 containsKey 判断映射中是否包含指定的键，containsValue判断映射中是否包含指定的值。

（4）根据键获得值
      根据键获得值得方法有 get，该方法返回映射中指定键的值。

（5）获得键或键值对的集合
      获得键或键值对的集合的方法有 entrySet 和 keySet，其中 entrySet 返回映射的所有键值对的集合，keySet 返回映射的所有键的集合。

（6）获得值的容器
获得值的容器的方法有 values，该方法返回映射的所有值的容器。

（7）其他方法
方法 isEmpty 判断当前映射是否为空（即不包含键值对），方法 size 返回映射中的键值对数目。

（8）Map 接口的实现类 HashMap、Hashtable 和 TreeMap

• HashMap 和 Hashtable

        HashMap 类是散列映射，通过散列函数计算键对应的存储位置，因此可以快速地完成放置键值对、删除键值对、根据键获得值的 *** 作。

//初始化方法
Mapchange=new HashMap()
    {
        {
            put('I',1);
            put('V',5);
            put('X',10);
            put('L',50);
            put('C',100);
            put('D',500);
            put('M',1000);
        }
    };

      JDK 1.8 之前的 HashMap 的底层通过数组和链表实现，如果出现冲突则通过拉链法解决冲突。JDK 1.8 在解决冲突时的实现有较大变化，当链表长度大于阈值（默认为 8）时，将链表转化为红黑树，以减少搜索时间。

       Hashtable 类是散列表，其功能和 HashMap 相似。以下是 HashMap 和 Hashtable 的部分区别。

       HashMap 不是线程安全的，Hashtable 的大多数方法用关键字 synchronized 修饰，因此 Hashtable 是线程安全的。在不需要保证线程安全的情况下，HashMap 的效率高于 Hashtable。

       HashMap 允许键或值为 null，只能有一个键为 null，可以有一个或多个键对应的值为 null，Hashtable 不允许键或值为 null。

        从 JDK 1.8 开始，HashMap 在链表长度大于阈值（默认为 8）时，将链表转化为红黑树以减少搜索时间，Hashtable 没有这样的机制。

• TreeMap

       TreeMap 是有序映射，键可以使用 Comparable 接口或 Comparator 接口排序。

       TreeMap 的底层实现是红黑树，通过红黑树维护映射的有序性。由于要维护映射的有序性，因此 TreeMap 的各项 *** 作的平均效率低于 HashMap，但是 TreeMap 可以按照顺序获得键值对。

3、Set 接口的定义和常用方法
       Set 接口存储一组互不相同的元素，一个集合中不存在两个相等的元素。

       Set 接口继承了 Collection 接口，没有引入新的方法或常量，只是规定其实例不能包含相等的元素。

（1）Set 接口的实现类 HashSet 和 TreeSet

• HashSet

       HashSet 类是散列集合，其底层实现基于 HashMap。当对象加入散列集合时，需要判断元素是否重复，首先通过方法 hashCode 计算对象的散列码检查是否有对象具有相同的散列码，如果没有相同的散列码则没有重复元素，否则再通过方法 equals 检查是否有相等的对象。

       根据散列约定，如果两个对象相同，它们的散列码一定相同，因此如果在子类中重写了 equals 方法，必须在该子类中重写 hashCode 方法，以保证两个相等的对象对应的散列码是相同的。

• TreeSet

TreeSet 类是有序集合，其底层实现基于 TreeMap。和 TreeMap 相似，TreeSet 可以使用 Comparable 接口或 Comparator 接口对元素排序。