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Java Map和Set集合应用

news 2025/7/1 17:43:20

一、统计字符串中字符出现的频率（忽略大小写）‌

‌需求：
1. 从控制台读取一个字符串（可能包含字母、数字、符号和空格）。
2. 统计每个字母（a-z）出现的次数‌，不区分大小写（例如 'A' 和 'a' 视为同一个字符）。
3. 排除非字母字符‌（如数字、符号、空格等）。
4. 将统计结果按‌字母顺序升序排列‌，并输出每个字符及其出现次数（格式如 a:3）。

输入：

输出：

代码：

public class CharacterFrequencyCounter2 {

    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入一串字符串：");
        String input = scanner.nextLine();
//        scanner.close();

        // 使用TreeMap来按键的自然顺序（字母顺序）排序
        Map<Character, Integer> frequencyMap = new TreeMap<>();

        // 统计每个字母字符的出现次数，忽略大小写
        // 遍历字符串中的每个字符，如果是字母则统计其出现次数
        for (char c : input.toCharArray()) {
            // 将字符转换为小写，以便忽略大小写差异
            char lowerC = Character.toLowerCase(c);
            // 检查字符是否为字母，如果是则统计其出现次数
            if (Character.isLetter(lowerC)) {
                // 使用TreeMap来按键的自然顺序（字母顺序）排序，并统计出现次数
                frequencyMap.put(lowerC, frequencyMap.getOrDefault(lowerC, 0) + 1);
            }
        }

        // 输出结果
        System.out.println("字符及其出现次数（按字母顺序升序）：");
        for (Map.Entry<Character, Integer> entry : frequencyMap.entrySet()) {
            System.out.println(entry.getKey() + ": " + entry.getValue());
        }
    }
}

说明：getOrDefault()方法

getOrDefault 是 Java 中 Map 接口的一种方法，用于从映射中获取指定键的值。如果该键存在于映射中，则返回对应的值；如果该键不存在，则返回一个默认值。

源码

如下：

        Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
        map.put("A", 1);
        map.put("B", 2);

        // 获取存在的键的值
        int valueA = map.getOrDefault("A", 0); // 返回 1
        System.out.println("Value for key 'A': " + valueA);

        // 获取不存在的键的值，返回默认值
        int valueC = map.getOrDefault("C", 0); // 返回 0
        System.out.println("Value for key 'C': " + valueC);

二、实现奥运会举办信息

需求：

1、定义数据结构：使用一个Map来存储年份和城市的映射关系。

2、读取年份并查询城市：输入年份，查询对应的举办城市，并输出结果。

3、读取城市并查询年份列表：输入城市名，查询该城市举办奥运会的所有年份，并输出结果。

代码：

public class OlympicInfo {
    // map存储奥运会举办年份和城市信息
    private Map<String, String> olympicCityMap = new HashMap<>();

    // 初始化奥运会举办信息
    public OlympicInfo() {
        olympicCityMap.put("1896", "雅典");
        olympicCityMap.put("1900", "巴黎");
        olympicCityMap.put("1904", "圣路易斯");
        olympicCityMap.put("1908", "伦敦");
        olympicCityMap.put("1912", "斯德哥尔摩");
        olympicCityMap.put("1920", "北京");
        olympicCityMap.put("2000", "悉尼");
        olympicCityMap.put("2004", "雅典");
        olympicCityMap.put("2008", "北京");
        olympicCityMap.put("2012", "伦敦");
        olympicCityMap.put("2016", "里约热内卢");
        olympicCityMap.put("2020", "东京");
        olympicCityMap.put("2024", "巴黎");

        // 继续添加其他年份和举办城市

    }

    // 根据年份查询举办城市
    public String getCityByYear(String year) {
        return olympicCityMap.get(year);
    }

    // 根据城市名查询举办年份列表
    public Set<String> getYearsByCity(String city) {
        return olympicCityMap.entrySet().stream()
                .filter(entry -> entry.getValue().equals(city))
                .map(Map.Entry::getKey)
                .collect(Collectors.toSet());
    }

    // 菜单功能
    public void interactWithUser() {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        boolean continueInteraction = true;

        while (continueInteraction) {
            System.out.println("请选择操作：");
            System.out.println("1. 输入年份查询奥运会举办城市");
            System.out.println("2. 输入城市名查询举办奥运会的年份列表");
            System.out.println("3. 退出");

            int choice = scanner.nextInt();
            scanner.nextLine(); // 消耗换行符

            switch (choice) {
                case 1:
                    System.out.print("请输入年份：");
                    String year = scanner.nextLine();
                    String city = getCityByYear(year);
                    if (city != null) {
                        System.out.println("该年的奥运会举办城市是：" + city);
                    } else {
                        System.out.println("没有举办奥运会");
                    }
                    break;
                case 2:
                    System.out.print("请输入城市名：");
                    String cityName = scanner.nextLine();
                    Set<String> years = getYearsByCity(cityName);
                    if (!years.isEmpty()) {
                        System.out.println(cityName + "举办奥运会的年份列表：" + String.join(" ", years));
                    } else {
                        System.out.println(cityName + "没有举办过奥运会");
                    }
                    break;
                case 3:
                    continueInteraction = false;
                    System.out.println("退出程序");
                    break;
                default:
                    System.out.println("无效的选择，请重新输入");
            }
        }

        scanner.close();
    }

    public static void main(String[] args) {
        OlympicInfo olympicInfo = new OlympicInfo();
        olympicInfo.interactWithUser();
    }
}

说明：从 olympicCityMap 中查找所有与给定城市名 city 相关的年份，并将这些年份以 Set 的形式返回。使用 Set 的好处是可以自动去重，确保每个年份只出现一次。

代码分解

olympicCityMap.entrySet():
获取 olympicCityMap 中所有的键值对（Map.Entry 对象）的集合。

.stream():
将集合转换为一个流（Stream），以便可以使用流操作（如过滤、映射等）
.filter(entry -> entry.getValue().equals(city)):使用 filter 方法来筛选流中的元素。这里的 entry 是 Map.Entry 对象，entry.getValue() 返回与该条目关联的城市名。只有当城市名与给定的 city 变量相等时，该条目才会被保留在流中。

.map(Map.Entry::getKey):
使用 map 方法将流中的每个 Map.Entry 对象转换为其键（年份）。Map.Entry::getKey 是方法引用，表示调用 getKey() 方法。

.collect(Collectors.toSet()):
将流中的元素收集到一个 Set 中。Collectors.toSet() 是一个收集器，用于将流的结果收集到一个集合中。