第一章 Map集合

1.1 概述

現實生活中，我們常會看到這樣的一種集合：IP位址與主機名，身份證号與個人，系統使用者名與系統使用者對象等，這種一一對應的關系，就叫做映射。Java提供了專門的集合類用來存放這種對象關系的對象，即

java.util.Map

接口。

我們通過檢視

Map

接口描述，發現

Map

接口下的集合與

Collection

接口下的集合，它們存儲資料的形式不同，如下圖。

Day04-Map第一章 Map集合第二章補充知識點第三章模拟鬥地主洗牌發牌

Collection 中的集合，元素是孤立存在的（了解為單身），向集合中存儲元素采用一個個元素的方式存儲。
Map 中的集合，元素是成對存在的(了解為夫妻)。每個元素由鍵與值兩部分組成，通過鍵可以找對所對應的值。
Collection 中的集合稱為單列集合， Map 中的集合稱為雙列集合。
需要注意的是， Map 中的集合不能包含重複的鍵，值可以重複；每個鍵隻能對應一個值。

1.2 Map常用子類

通過檢視Map接口描述，看到Map有多個子類，這裡我們主要講解常用的HashMap集合、LinkedHashMap集合。

HashMap<K,V>：存儲資料采用的哈希表結構，元素的存取順序不能保證一緻。由于要保證鍵的唯一、不重複，需要重寫鍵的hashCode()方法、equals()方法。
LinkedHashMap<K,V>：HashMap下有個子類LinkedHashMap，存儲資料采用的哈希表結構+連結清單結構。通過連結清單結構可以保證元素的存取順序一緻；通過哈希表結構可以保證的鍵的唯一、不重複，需要重寫鍵的hashCode()方法、equals()方法。

tips：Map接口中的集合都有兩個泛型變量<K,V>,在使用時，要為兩個泛型變量賦予資料類型。兩個泛型變量<K,V>的資料類型可以相同，也可以不同。

1.3 Map接口中的常用方法

Map接口中定義了很多方法，常用的如下：

public V put(K key, V value) : 把指定的鍵與指定的值添加到Map集合中。
public V remove(Object key) : 把指定的鍵所對應的鍵值對元素在Map集合中删除，傳回被删除元素的值。
public V get(Object key) 根據指定的鍵，在Map集合中擷取對應的值。
boolean containsKey(Object key) 判斷集合中是否包含指定的鍵。
public Set<K> keySet() : 擷取Map集合中所有的鍵，存儲到Set集合中。
public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() : 擷取到Map集合中所有的鍵值對對象的集合(Set集合)。

Map接口的方法示範

public class MapDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //建立 map對象
        HashMap<String, String>  map = new HashMap<String, String>();

        //添加元素到集合
        map.put("黃曉明", "楊穎");
        map.put("文章", "馬伊琍");
        map.put("鄧超", "孫俪");
        System.out.println(map);

        //String remove(String key)
        System.out.println(map.remove("鄧超"));
        System.out.println(map);

        // 想要檢視 黃曉明的媳婦 是誰
        System.out.println(map.get("黃曉明"));
        System.out.println(map.get("鄧超"));    
    }
}

tips:

使用put方法時，若指定的鍵(key)在集合中沒有，則沒有這個鍵對應的值，傳回null，并把指定的鍵值添加到集合中；

若指定的鍵(key)在集合中存在，則傳回值為集合中鍵對應的值（該值為替換前的值），并把指定鍵所對應的值，替換成指定的新值。

1.4 Map集合周遊鍵找值方式

鍵找值方式：即通過元素中的鍵，擷取鍵所對應的值

分析步驟：

擷取Map中所有的鍵，由于鍵是唯一的，是以傳回一個Set集合存儲所有的鍵。方法提示: keyset()
周遊鍵的Set集合，得到每一個鍵。
根據鍵，擷取鍵所對應的值。方法提示: get(K key)

代碼示範：

public class MapDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
        //建立Map集合對象 
        HashMap<String, String> map = new HashMap<String,String>();
        //添加元素到集合 
        map.put("胡歌", "霍建華");
        map.put("郭德綱", "于謙");
        map.put("薛之謙", "大張偉");

        //擷取所有的鍵  擷取鍵集
        Set<String> keys = map.keySet();
        // 周遊鍵集 得到 每一個鍵
        for (String key : keys) {
          	//key  就是鍵
            //擷取對應值
            String value = map.get(key);
            System.out.println(key+"的CP是："+value);
        }  
    }
}

周遊圖解：

Day04-Map第一章 Map集合第二章補充知識點第三章模拟鬥地主洗牌發牌

1.5 Entry鍵值對對象

我們已經知道，

Map

中存放的是兩種對象，一種稱為key(鍵)，一種稱為value(值)，它們在在

Map

中是一一對應關系，這一對對象又稱做

Map

中的一個

Entry(項)

。

Entry

将鍵值對的對應關系封裝成了對象。即鍵值對對象，這樣我們在周遊

Map

集合時，就可以從每一個鍵值對（

Entry

）對象中擷取對應的鍵與對應的值。

既然Entry表示了一對鍵和值，那麼也同樣提供了擷取對應鍵和對應值得方法：

public K getKey() ：擷取Entry對象中的鍵。
public V getValue() ：擷取Entry對象中的值。

在Map集合中也提供了擷取所有Entry對象的方法：

public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() : 擷取到Map集合中所有的鍵值對對象的集合(Set集合)。

1.6 Map集合周遊鍵值對方式

鍵值對方式：即通過集合中每個鍵值對(Entry)對象，擷取鍵值對(Entry)對象中的鍵與值。

操作步驟與圖解：

擷取Map集合中，所有的鍵值對(Entry)對象，以Set集合形式傳回。方法提示: entrySet() 。
周遊包含鍵值對(Entry)對象的Set集合，得到每一個鍵值對(Entry)對象。
通過鍵值對(Entry)對象，擷取Entry對象中的鍵與值。方法提示: getkey() getValue()

public class MapDemo02 {
    public static void main(String[] args) {
        // 建立Map集合對象 
        HashMap<String, String> map = new HashMap<String,String>();
        // 添加元素到集合 
        map.put("胡歌", "霍建華");
        map.put("郭德綱", "于謙");
        map.put("薛之謙", "大張偉");

        // 擷取 所有的 entry對象  entrySet
        Set<Entry<String,String>> entrySet = map.entrySet();

        // 周遊得到每一個entry對象
        for (Entry<String, String> entry : entrySet) {
           	// 解析 
            String key = entry.getKey();
            String value = entry.getValue();  
            System.out.println(key+"的CP是:"+value);
        }
    }
}

周遊圖解：

Day04-Map第一章 Map集合第二章補充知識點第三章模拟鬥地主洗牌發牌

tips：Map集合不能直接使用疊代器或者foreach進行周遊。但是轉成Set之後就可以使用了。

1.7 HashMap存儲自定義類型鍵值

練習：每位學生（姓名，年齡）都有自己的家庭住址。那麼，既然有對應關系，則将學生對象和家庭住址存儲到map集合中。學生作為鍵, 家庭住址作為值。

注意，學生姓名相同并且年齡相同視為同一名學生。

編寫學生類：

public class Student {
    private String name;
    private int age;

    public Student() {
    }

    public Student(String name, int age) {
        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 boolean equals(Object o) {
        if (this == o)
            return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass())
            return false;
        Student student = (Student) o;
        return age == student.age && Objects.equals(name, student.name);
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(name, age);
    }
}

編寫測試類：

public class HashMapTest {
    public static void main(String[] args) {
        //1,建立Hashmap集合對象。
        Map<Student,String>map = new HashMap<Student,String>();
        //2,添加元素。
        map.put(newStudent("lisi",28), "上海");
        map.put(newStudent("wangwu",22), "北京");
        map.put(newStudent("zhaoliu",24), "成都");
        map.put(newStudent("zhouqi",25), "廣州");
        map.put(newStudent("wangwu",22), "南京");
        
        //3,取出元素。鍵找值方式
        Set<Student>keySet = map.keySet();
        for(Student key: keySet){
            Stringvalue = map.get(key);
            System.out.println(key.toString()+"....."+value);
        }
    }
}

當給HashMap中存放自定義對象時，如果自定義對象作為key存在，這時要保證對象唯一，必須複寫對象的hashCode和equals方法(如果忘記，請回顧HashSet存放自定義對象)。
如果要保證map中存放的key和取出的順序一緻，可以使用 java.util.LinkedHashMap 集合來存放。

1.8 LinkedHashMap

我們知道HashMap保證成對元素唯一，并且查詢速度很快，可是成對元素存放進去是沒有順序的，那麼我們要保證有序，還要速度快怎麼辦呢？

在HashMap下面有一個子類LinkedHashMap，它是連結清單和哈希表組合的一個資料存儲結構。

public class LinkedHashMapDemo {
    public static void main(String[] args) {
        LinkedHashMap<String, String> map = new LinkedHashMap<String, String>();
        map.put("鄧超", "孫俪");
        map.put("李晨", "範冰冰");
        map.put("劉德華", "朱麗倩");
        Set<Entry<String, String>> entrySet = map.entrySet();
        for (Entry<String, String> entry : entrySet) {
            System.out.println(entry.getKey() + "  " + entry.getValue());
        }
    }
}

結果:

鄧超  孫俪
李晨  範冰冰
劉德華  朱麗倩

1.9 Map集合練習

需求：

計算一個字元串中每個字元出現次數。

Day04-Map第一章 Map集合第二章補充知識點第三章模拟鬥地主洗牌發牌

分析：

擷取一個字元串對象
建立一個Map集合，鍵代表字元，值代表次數。
周遊字元串得到每個字元。
判斷Map中是否有該鍵。
如果沒有，第一次出現，存儲次數為1；如果有，則說明已經出現過，擷取到對應的值進行++，再次存儲。
列印最終結果

代碼：

public class MapTest {
public static void main(String[] args) {
        //友情提示
        System.out.println("請錄入一個字元串:");
        String line = new Scanner(System.in).nextLine();
        // 定義 每個字元出現次數的方法
        findChar(line);
    }
    private static void findChar(String line) {
        //1:建立一個集合 存儲  字元 以及其出現的次數
        HashMap<Character, Integer> map = new HashMap<Character, Integer>();
        //2:周遊字元串
        for (int i = 0; i < line.length(); i++) {
            char c = line.charAt(i);
            //判斷 該字元 是否在鍵集中
            if (!map.containsKey(c)) {//說明這個字元沒有出現過
                //那就是第一次
                map.put(c, 1);
            } else {
                //先擷取之前的次數
                Integer count = map.get(c);
                //count++;
                //再次存入  更新
                map.put(c, ++count);
            }
        }
        System.out.println(map);
    }
}

第二章補充知識點

2.1 JDK9對集合添加的優化

通常，我們在代碼中建立一個集合（例如，List 或 Set ），并直接用一些元素填充它。執行個體化集合，幾個 add方法調用，使得代碼重複。

public class Demo01 {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("abc");
        list.add("def");
        list.add("ghi");
        System.out.println(list);
    }
}

Java 9，添加了幾種集合工廠方法,更友善建立少量元素的集合、map執行個體。新的List、Set、Map的靜态工廠方法可以更友善地建立集合的不可變執行個體。

例子：

public class HelloJDK9 {  
    public static void main(String[] args) {  
        Set<String> str1=Set.of("a","b","c");  
        //str1.add("c");這裡編譯的時候不會錯，但是執行的時候會報錯，因為是不可變的集合  
        System.out.println(str1);  
        Map<String,Integer> str2=Map.of("a",1,"b",2);  
        System.out.println(str2);  
        List<String> str3=List.of("a","b");  
        System.out.println(str3);  
    }  
}

需要注意以下兩點：

1:of()方法隻是Map，List，Set這三個接口的靜态方法，其父類接口和子類實作并沒有這類方法，比如 HashSet，ArrayList等待；

2:傳回的集合是不可變的；

2.2 Debug追蹤

使用IDEA的斷點調試功能，檢視程式的運作過程

在有效代碼行，點選行号右邊的空白區域，設定斷點，程式執行到斷點将停止，我們可以手動來運作程式

Day04-Map第一章 Map集合第二章補充知識點第三章模拟鬥地主洗牌發牌

點選Debug運作模式

Day04-Map第一章 Map集合第二章補充知識點第三章模拟鬥地主洗牌發牌

程式停止在斷點上不再執行，而IDEA最下方打開了Debug調試視窗

Day04-Map第一章 Map集合第二章補充知識點第三章模拟鬥地主洗牌發牌

Debug調試視窗介紹

Day04-Map第一章 Map集合第二章補充知識點第三章模拟鬥地主洗牌發牌

快捷鍵F8，代碼向下執行一行,第九行執行完畢，執行到第10行（第10行還未執行）

Day04-Map第一章 Map集合第二章補充知識點第三章模拟鬥地主洗牌發牌

切換到控制台面闆，控制台顯示請錄入一個字元串：并且等待鍵盤錄入

Day04-Map第一章 Map集合第二章補充知識點第三章模拟鬥地主洗牌發牌

快捷鍵F8，程式繼續向後執行，執行鍵盤錄入操作，在控制台錄入資料 ababcea

Day04-Map第一章 Map集合第二章補充知識點第三章模拟鬥地主洗牌發牌

此時到達findChar方法，快捷鍵F7，進入方法findChar

Day04-Map第一章 Map集合第二章補充知識點第三章模拟鬥地主洗牌發牌

快捷鍵F8 接續執行，建立了map對象，變量區域顯示

Day04-Map第一章 Map集合第二章補充知識點第三章模拟鬥地主洗牌發牌

快捷鍵F8 接續執行，進入到循環中，循環變量i為 0,F8再繼續執行，就擷取到變量c指派為字元‘a’ 位元組值97

Day04-Map第一章 Map集合第二章補充知識點第三章模拟鬥地主洗牌發牌

快捷鍵F8 接續執行，進入到判斷語句中，因為該字元不在Map集合鍵集中，再按F8執行，進入該判斷中

Day04-Map第一章 Map集合第二章補充知識點第三章模拟鬥地主洗牌發牌

快捷鍵F8 接續執行，循環結束，進入下次循環，此時map中已經添加一對兒元素

Day04-Map第一章 Map集合第二章補充知識點第三章模拟鬥地主洗牌發牌

快捷鍵F8 接續執行，進入下次循環，再繼續上面的操作，我們就可以看到代碼每次是如何執行的了

Day04-Map第一章 Map集合第二章補充知識點第三章模拟鬥地主洗牌發牌

如果不想繼續debug,那麼可以使用快捷鍵F9,程式正常執行到結束，程式結果在控制台顯示

Day04-Map第一章 Map集合第二章補充知識點第三章模拟鬥地主洗牌發牌

第三章模拟鬥地主洗牌發牌

3.1 案例介紹

按照鬥地主的規則，完成洗牌發牌的動作。

Day04-Map第一章 Map集合第二章補充知識點第三章模拟鬥地主洗牌發牌

具體規則：

組裝54張撲克牌将
54張牌順序打亂
三個玩家參與遊戲，三人交替摸牌，每人17張牌，最後三張留作底牌。
檢視三人各自手中的牌（按照牌的大小排序）、底牌

規則：手中撲克牌從大到小的擺放順序：大王,小王,2,A,K,Q,J,10,9,8,7,6,5,4,3

3.2 案例需求分析

準備牌：

完成數字與紙牌的映射關系：

使用雙列Map(HashMap)集合，完成一個數字與字元串紙牌的對應關系(相當于一個字典)。

洗牌：

通過數字完成洗牌發牌

發牌：

将每個人以及底牌設計為ArrayList,将最後3張牌直接存放于底牌，剩餘牌通過對3取模依次發牌。

存放的過程中要求數字大小與鬥地主規則的大小對應。

将代表不同紙牌的數字配置設定給不同的玩家與底牌。

看牌：

通過Map集合找到對應字元展示。

通過查詢紙牌與數字的對應關系，由數字轉成紙牌字元串再進行展示。

Day04-Map第一章 Map集合第二章補充知識點第三章模拟鬥地主洗牌發牌

3.3 實作代碼步驟

public class Poker {
    public static void main(String[] args) {
        /*
         * 1組裝54張撲克牌
         */
        // 1.1 建立Map集合存儲
        HashMap<Integer, String> pokerMap = new HashMap<Integer, String>();
        // 1.2 建立 花色集合 與 數字集合
        ArrayList<String> colors = new ArrayList<String>();
        ArrayList<String> numbers = new ArrayList<String>();

        // 1.3 存儲 花色 與數字
        Collections.addAll(colors, "♦", "♣", "♥", "♠");
        Collections.addAll(numbers, "2", "A", "K", "Q", "J", "10", "9", "8", "7", "6", "5", "4", "3");
        // 設定 存儲編号變量
        int count = 1;
        pokerMap.put(count++, "大王");
        pokerMap.put(count++, "小王");
        // 1.4 建立牌 存儲到map集合中
        for (String number : numbers) {
            for (String color : colors) {
                String card = color + number;
                pokerMap.put(count++, card);
            }
        }
        /*
         * 2 将54張牌順序打亂
         */
        // 取出編号 集合
        Set<Integer> numberSet = pokerMap.keySet();
        // 因為要将編号打亂順序 是以 應該先進行轉換到 list集合中
        ArrayList<Integer> numberList = new ArrayList<Integer>();
        numberList.addAll(numberSet);

        // 打亂順序
        Collections.shuffle(numberList);

        // 3 完成三個玩家交替摸牌，每人17張牌，最後三張留作底牌
        // 3.1 發牌的編号
        // 建立三個玩家編号集合 和一個 底牌編号集合
        ArrayList<Integer> noP1 = new ArrayList<Integer>();
        ArrayList<Integer> noP2 = new ArrayList<Integer>();
        ArrayList<Integer> noP3 = new ArrayList<Integer>();
        ArrayList<Integer> dipaiNo = new ArrayList<Integer>();

        // 3.2發牌的編号
        for (int i = 0; i < numberList.size(); i++) {
            // 擷取該編号
            Integer no = numberList.get(i);
            // 發牌
            // 留出底牌
            if (i >= 51) {
                dipaiNo.add(no);
            } else {
                if (i % 3 == 0) {
                    noP1.add(no);
                } else if (i % 3 == 1) {
                    noP2.add(no);
                } else {
                    noP3.add(no);
                }
            }
        }

        // 4 檢視三人各自手中的牌（按照牌的大小排序）、底牌
        // 4.1 對手中編号進行排序
        Collections.sort(noP1);
        Collections.sort(noP2);
        Collections.sort(noP3);
        Collections.sort(dipaiNo);

        // 4.2 進行牌面的轉換
        // 建立三個玩家牌面集合 以及底牌牌面集合
        ArrayList<String> player1 = new ArrayList<String>();
        ArrayList<String> player2 = new ArrayList<String>();
        ArrayList<String> player3 = new ArrayList<String>();
        ArrayList<String> dipai = new ArrayList<String>();

        // 4.3轉換
        for (Integer i : noP1) {
            // 4.4 根據編号找到 牌面 pokerMap
            String card = pokerMap.get(i);
            // 添加到對應的 牌面集合中
            player1.add(card);
        }

        for (Integer i : noP2) {
            String card = pokerMap.get(i);
            player2.add(card);
        }
        for (Integer i : noP3) {
            String card = pokerMap.get(i);
            player3.add(card);
        }
        for (Integer i : dipaiNo) {
            String card = pokerMap.get(i);
            dipai.add(card);
        }

        //4.5 檢視
        System.out.println("令狐沖："+player1);
        System.out.println("石破天："+player2);
        System.out.println("鸠摩智："+player3);
        System.out.println("底牌："+dipai);
    }
}

Day04-Map第一章 Map集合第二章補充知識點第三章模拟鬥地主洗牌發牌

第一章 Map集合

1.1 概述

1.2 Map常用子類

1.3 Map接口中的常用方法

1.4 Map集合周遊鍵找值方式

1.5 Entry鍵值對對象

1.6 Map集合周遊鍵值對方式

1.7 HashMap存儲自定義類型鍵值

1.8 LinkedHashMap

1.9 Map集合練習

第二章補充知識點

2.1 JDK9對集合添加的優化

2.2 Debug追蹤

第三章模拟鬥地主洗牌發牌

3.1 案例介紹

3.2 案例需求分析

3.3 實作代碼步驟

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Day04-Map第一章 Map集合第二章 補充知識點第三章 模拟鬥地主洗牌發牌

第一章 Map集合

1.1 概述

1.2 Map常用子類

1.3 Map接口中的常用方法

1.4 Map集合周遊鍵找值方式

1.5 Entry鍵值對對象

1.6 Map集合周遊鍵值對方式

1.7 HashMap存儲自定義類型鍵值

1.8 LinkedHashMap

1.9 Map集合練習

第二章 補充知識點

2.1 JDK9對集合添加的優化

2.2 Debug追蹤

第三章 模拟鬥地主洗牌發牌

3.1 案例介紹

3.2 案例需求分析

3.3 實作代碼步驟

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第二章補充知識點

第三章模拟鬥地主洗牌發牌