前言：在Java编程语言中，集合框架（Collection Framework）提供了一系列用于存储和操作数据的接口和类。其中，Map和Set是两个非常重要的接口，分别用于存储键值对和无重复元素的集合。
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先让我们看一下本文大致的讲解内容：
目录
1.Map概念简介
（1）Map的定义
（2）Map.Entry的说明,>
（3）Map类在Java集合类中的关系
2.Map接口中常用API
3.Map的常见实现类
（1）HashMap
（2）LinkedHashMap
（3）TreeMap
4.Map的实际案例
5.总结
1.Map概念简介
（1）Map的定义
在开始学习如何使用Java中的Map类之前，先让我们了解一下什么是Java中的Map类：
——
Map类是Java集合框架中的一部分，用于存储键值对（key-value pairs）。每个键（key）对应一个值（value），键是唯一的，但值可以重复。常见的Map实现类包括HashMap、LinkedHashMap、TreeMap。
这里我们也附上官方文档中对Map的解释：Map (Java Platform SE 8 )
我相信读者如果初次学习Java中的Map类的话，可能对上面对Java中Map类的解释不能很好的理解，不过没有关系，读者继续向下阅读即可。
（2）Map.Entry<K, V>的说明
对于Map这种数据结构而言，其底层可以简单的理解为是由一个个节点进行构成的的树，而Map.Entry<K, V>就是其每一个节点。
对于Map.Entry<K, V>来说，其是Map内部实现的用来存放<key, value>键值对映射关系的内部类，该内部类中主要提供了<key, value>的获取，value的设置以及Key的比较方式：
| 方法 | 解释 |
|---|---|
| K getKey() | 返回 entry 中的 key |
| V getValue() | 返回 entry 中的 value |
| V setValue(V value) | 将键值对中的value替换为指定value |
（3）Map类在Java集合类中的关系
了解了Map的定义与Map.Entry<K, V>之后，在让我们看看Map在Java集合类中的关系，如下图：
从图中我们可以看出，Map类不在实现Collection接口，而是实现Map自身接口。
——通关上边的学习了解之后，这样我们就大致的了解了Java中的Map究竟是什么东西了。
2.Map接口中常用API
Map接口提供了一些基本的方法，用于操作键值对。以下是Map接口的主要方法：
| 方法 | 解释 |
|---|---|
| V get(Object key) | 返回 key 对应的 value |
| V getOrDefault(Object key, V defaultValue) | 返回 key 对应的 value，key 不存在，返回默认值 |
| V put(K key, V value) | 设置 key 对应的 value |
| V remove(Object key) | 删除 key 对应的映射关系 |
| Set<K> keySet() | 返回所有 key 的不重复集合 |
| Collection<V> values() | 返回所有 value 的可重复集合 |
| Set<Map.Entry<K, V>> entrySet() | 返回所有的 key-value 映射关系 |
| boolean containsKey(Object key) | 判断是否包含 key |
| boolean containsValue(Object value) | 判断是否包含 value |
这里我们对上述方法进行逐一使用代码进行解释：
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
import java.util.Collection;
public class MapMethodsExample {
public static void main(String[] args) {
// 创建一个 HashMap 实例
Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
// V put(K key, V value): 设置 key 对应的 value
map.put("apple", 1);
map.put("banana", 2);
map.put("orange", 3);
// V get(Object key): 返回 key 对应的 value
Integer appleValue = map.get("apple");
System.out.println("Value for 'apple': " + appleValue);
// V getOrDefault(Object key, V defaultValue): 返回 key 对应的 value，key 不存在，返回默认值
Integer mangoValue = map.getOrDefault("mango", 0);
System.out.println("Value for 'mango': " + mangoValue);
// V remove(Object key): 删除 key 对应的映射关系
Integer removedValue = map.remove("banana");
System.out.println("Removed value for 'banana': " + removedValue);
System.out.println("Map after removing 'banana': " + map);
// Set<K> keySet(): 返回所有 key 的不重复集合
Set<String> keys = map.keySet();
System.out.println("Keys: " + keys);
// Collection<V> values(): 返回所有 value 的可重复集合
Collection<Integer> values = map.values();
System.out.println("Values: " + values);
// Set<Map.Entry<K, V>> entrySet(): 返回所有的 key-value 映射关系
Set<Map.Entry<String, Integer>> entries = map.entrySet();
System.out.println("Entries: " + entries);
// boolean containsKey(Object key): 判断是否包含 key
boolean containsApple = map.containsKey("apple");
System.out.println("Contains key 'apple': " + containsApple);
// boolean containsValue(Object value): 判断是否包含 value
boolean containsValue2 = map.containsValue(2);
System.out.println("Contains value 2: " + containsValue2);
}
}
这样我们就大致的了解了Java中有关Map的API了！
3.Map的常见实现类
在Java汇总，常见的Map实现类包括HashMap、LinkedHashMap、TreeMap。
（1）HashMap
HashMap是最常用的Map实现类，基于哈希表实现。它允许使用null键和null值，但不保证映射的顺序。其主要特点包括：
- 线程不安全：多个线程同时访问时需要手动同步。
- 无序：不保证键值对的插入顺序。
- 高效：大多数操作的时间复杂度为O(1)。
以下为其代码演示：
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
public class HashMapExample {
public static void main(String[] args) {
Map<String, Integer> hashMap = new HashMap<>();
// 添加键值对
hashMap.put("Apple", 10);
hashMap.put("Banana", 20);
hashMap.put("Orange", 30);
hashMap.put("Apple", 40); // 重复键将覆盖之前的值
// 获取值
int value = hashMap.get("Apple");
System.out.println("Value for 'Apple': " + value);
// 判断是否包含键
boolean containsKey = hashMap.containsKey("Banana");
System.out.println("Contains key 'Banana': " + containsKey);
// 判断是否包含值
boolean containsValue = hashMap.containsValue(20);
System.out.println("Contains value 20: " + containsValue);
// 遍历键值对
for (Map.Entry<String, Integer> entry : hashMap.entrySet()) {
System.out.println(entry.getKey() + ": " + entry.getValue());
}
// 删除键值对
hashMap.remove("Orange");
// 清空映射
hashMap.clear();
// 判断是否为空
boolean isEmpty = hashMap.isEmpty();
System.out.println("Is empty: " + isEmpty);
}
}
（2）LinkedHashMap
LinkedHashMap继承自HashMap，并且在内部使用双向链表维护键值对的插入顺序。因此LinkedHashMap是有序的Map实现类。其主要特点包括：
- 维护插入顺序或访问顺序。
- 其他特性与
HashMap相同。
以下为其代码演示：
import java.util.LinkedHashMap;
import java.util.Map;
public class LinkedHashMapExample {
public static void main(String[] args) {
Map<String, Integer> linkedHashMap = new LinkedHashMap<>();
// 添加键值对
linkedHashMap.put("Apple", 10);
linkedHashMap.put("Banana", 20);
linkedHashMap.put("Orange", 30);
linkedHashMap.put("Apple", 40); // 重复键将覆盖之前的值
// 遍历键值对
for (Map.Entry<String, Integer> entry : linkedHashMap.entrySet()) {
System.out.println(entry.getKey() + ": " + entry.getValue());
}
}
}
（3）TreeMap
TreeMap是基于红黑树实现的有序Map，它的键按照自然顺序或自定义比较器的顺序排序。其主要特点包括：
- 保证键的排序顺序。
- 其他特性与
HashMap相似，但TreeMap的操作时间复杂度为O(log n)。
以下为其代码演示：
import java.util.Map;
import java.util.TreeMap;
public class TreeMapExample {
public static void main(String[] args) {
Map<String, Integer> treeMap = new TreeMap<>();
// 添加键值对
treeMap.put("Apple", 10);
treeMap.put("Banana", 20);
treeMap.put("Orange", 30);
treeMap.put("Apple", 40); // 重复键将覆盖之前的值
// 遍历键值对
for (Map.Entry<String, Integer> entry : treeMap.entrySet()) {
System.out.println(entry.getKey() + ": " + entry.getValue());
}
}
}
这样我们就大致的了解了Map中常见实现类了！
4.Map的实际案例
在学习完了Map概念简介、Map接口中常用API与Map的常见实现类之后，现在让我们看一下使用Map的实际案例来进一步加深对Java中Map类的理解：
以下示例展示了如何使用Map统计一段文本中每个单词出现的频率：
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
public class WordFrequency {
public static void main(String[] args) {
String text = "This is a sample text. This text is for demonstration purposes.";
// 统计单词频率
Map<String, Integer> wordCount = new HashMap<>();
String[] words = text.split("\\s+");
for (String word : words) {
word = word.toLowerCase().replaceAll("[^a-zA-Z]", "");
if (!word.isEmpty()) {
wordCount.put(word, wordCount.getOrDefault(word, 0) + 1);
}
}
// 打印结果
for (Map.Entry<String, Integer> entry : wordCount.entrySet()) {
System.out.println(entry.getKey() + ": " + entry.getValue());
}
}
}
——这样我们即完成了对一段文本中每个单词出现的次数的统计。
5.总结
Map接口及其实现类在Java编程中扮演着重要角色。通过本文的介绍，相信读者能更好地理解Map的概念、常用方法及其在实际应用中的使用。HashMap提供了高效但无序的存储，LinkedHashMap维护插入顺序，TreeMap提供了有序存储。
选择合适的Map实现类取决于具体需求，例如是否需要保证键的顺序或是否需要线程安全。
以上就是本篇文章的全部内容了！！！
