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Java基础-Map接口

news 2025/8/11 7:06:28

在Java中，Map是一个顶层接口（位于java.util包下），用于存储键值对（key-value） 形式的数据，也称为“映射表”。它提供了一种通过“键（key）”快速查找“值（value）”的机制，类似于现实生活中的“字典”（通过单词查释义）。

`Map`的特性

键值对结构：每个元素包含两个部分——key（键）和value（值），通过key可以唯一确定对应的value。
键的唯一性：Map中不允许存在重复的key。如果插入相同的key，新的value会覆盖旧的value。
值的可重复性：value可以重复，多个不同的key可以对应相同的value。
泛型支持：通过泛型（Map<K, V>）指定key和value的类型，保证类型安全（如Map<String, Integer>表示key是字符串，value是整数）。

`Map`的常用方法

Map接口定义了一系列操作键值对的方法，核心包括：

V put(K key, V value)：添加或修改键值对（若key存在则覆盖value）。
V get(Object key)：根据key获取对应的value（若key不存在则返回null）。
V remove(Object key)：根据key删除键值对，并返回被删除的value。
boolean containsKey(Object key)：判断是否包含指定key。
boolean containsValue(Object value)：判断是否包含指定value。
int size()：返回键值对的数量。
Set<K> keySet()：返回所有key的集合（Set类型，因为key唯一）。
Collection<V> values()：返回所有value的集合（Collection类型，因为value可重复）。
Set<Map.Entry<K, V>> entrySet()：返回所有键值对的集合（Entry是Map的内部接口，表示一个键值对）。

`Map`的主要实现类

Map是接口，不能直接实例化，常用的实现类有：

HashMap：
- 基于哈希表实现，查询、插入、删除效率高（平均时间复杂度O(1)）。
- 无序（键值对的存储顺序与插入顺序无关）。
- 线程不安全（多线程环境下需额外处理同步）。
LinkedHashMap：
- HashMap的子类，通过链表维护键值对的插入顺序或访问顺序。
- 有序（可保留插入顺序），性能略低于HashMap。
TreeMap：
- 基于红黑树实现，键值对会按照key的自然顺序（或自定义比较器）排序。
- 有序（按key排序），查询时间复杂度O(log n)，适合需要排序的场景。
Hashtable：
- 早期的哈希表实现，线程安全（方法加了同步锁），但性能较低。
- 已被HashMap替代，仅在遗留代码中可能出现。

代码示例

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Set;public class MapExample {public static void main(String[] args) {// 创建HashMap实例（key为String，value为Integer）Map<String, Integer> studentScores = new HashMap<>();// 添加键值对studentScores.put("Alice", 90);studentScores.put("Bob", 85);studentScores.put("Charlie", 95);// 查找value（通过key）int aliceScore = studentScores.get("Alice");System.out.println("Alice的分数：" + aliceScore); // 输出：Alice的分数：90// 遍历所有keySet<String> names = studentScores.keySet();for (String name : names) {System.out.println(name + "：" + studentScores.get(name));}// 判断是否包含某个keyboolean hasBob = studentScores.containsKey("Bob");System.out.println("是否包含Bob：" + hasBob); // 输出：true}
}