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Java Map集合的用法（附带实例）

Java 中的 Map（映射）集合表示一种非常复杂的集合，允许按照某个键来访问元素。

Map 集合是由两个集合构成的，一个是键（key）集合，一个是值（value）集合：

键集合是 Set 类型，因此不能有重复的元素；
值集合是 Collection 类型，可以有重复的元素。

Map 集合中的键和值是成对出现的。

下图所示是一个球队的 Map 集合。键是队员编号，不能重复。值是球员人名，可以重复。

图 1 Map集合

Java 中描述 Map 集合的接口是 Map，它的直接实现类主要是 HashMap 和 TreeMap 等，HashMap 是基于散列表数据结构的实现。

Java Map接口的常用方法

Map 集合中包含两个集合（键和值），所以操作起来比较麻烦。Map 接口提供了很多方法来管理和操作集合。其主要的方法如下。

1) 操作元素

get(Object key)：返回指定键所对应的值；如果 Map 集合中不包含该键值对，则返回 null；
put(Object key, Object value)：将指定键值对添加到集合中；
remove(Object key)：移除键值对；
clear()：移除 Map 集合中的所有键值对。

2) 判断元素

isEmpty()：判断 Map 集合中是否有键值对，如果没有，返回 true，如果有，返回 false；
containsKey(Object key)：判断键集合中是否包含指定元素，如果包含，返回 true，如果不包含，返回 false；
containsValue(Object value)：判断值集合中是否包含指定元素，如果包含，返回 true，如果不包含，返回 false。

3) 查看集合

keySet()：返回 Map 中的所有键集合，返回值是 Set 类型；
values()：返回 Map 中的所有值集合，返回值是 Collection 类型；
size()：返回 Map 集合中键值的对数。

4) 遍历集合

forEach()：遍历集合。

示例代码如下：

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个 Map 集合存储球员编号和姓名
        Map<Integer, String> players = new HashMap<>(); // ①
        players.put(10, "John");
        players.put(12, "Mike");
        players.put(11, "Amy"); // ②
        players.put(11, "Tom"); // ③
        System.out.println("11 编号球员:" + players.get(11)); // ④
        System.out.println(players); // ⑤
    }
}

程序的运行结果如下：

11 编号球员:Tom
{10=John, 12=Mike, 11=Tom}

代码解释如下：
代码第 ① 处创建一个名为 players 的 Map 集合对象，使用 HashMap 类实现。Map<Integer，String> 表示这个集合的键是整数类型（球员编号），而值是字符串类型（球员姓名）。

代码第 ② 处使用 players.put(key, value) 方法向集合中添加键值对。在这里添加了三个键值对：(10,"John")、(12,"Mike") 和 (11,"Amy")。这些键值对表示球员的编号和对应的姓名。

代码第 ③ 处添加了一个新的键值对，键是 11，值是 "Tom"。由于之前已经有键为 11 的键值对存在，因此这个操作会更新键为 11 的值为 "Tom"，覆盖原有的值 "Amy"。

代码第 ④ 处使用 players.get(11) 方法根据键 11 获取对应的值，即球员编号为 11 的球员姓名。由于之前的操作已经将键 11 的值更新为 "Tom"，因此输出结果为 "Tom"。

代码第 ⑤ 处输出整个 players 集合的内容。输出结果为 {10=John, 11=Tom, 12=Mike}。请注意，HashMap 并不保证元素的顺序，因此输出的顺序可能与添加的顺序不一致。如果需要保持元素的插入顺序，可以使用 LinkedHashMap。

Java遍历集合

Map 集合遍历与 List 和 Set 集合不同，Map 有两个集合，因此遍历时可以只遍历值的集合，也可以只遍历键的集合，还可以同时遍历键值对。这些遍历过程都可以使用 Java 风格 for 循环实现。

示例代码如下：

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Map<Integer, String> players = new HashMap<>();
        players.put(10, "John");
        players.put(12, "Mike");
        players.put(11, "Amy");

        // 遍历键的集合
        System.out.println("遍历键的集合:");
        for (Integer key : players.keySet()) { // ①
            System.out.println("球员编号:" + key + ", 球员姓名:" + players.get(key));
        }

        // 遍历值的集合
        System.out.println("\n遍历值的集合:");
        for (String value : players.values()) { // ②
            System.out.println("球员姓名:" + value);
        }

        // 同时遍历键值对
        System.out.println("\n同时遍历键值对:");
        for (Map.Entry<Integer, String> entry : players.entrySet()) { // ③
            System.out.println("球员编号:" + entry.getKey() + ", 球员姓名:" + entry.getValue());
        }
    }
}

程序运行结果为：

遍历键的集合:
球员编号:10, 球员姓名:John
球员编号:12, 球员姓名:Mike
球员编号:11, 球员姓名:Amy

遍历值的集合:
球员姓名:John
球员姓名:Mike
球员姓名:Amy

同时遍历键值对:
球员编号:10, 球员姓名:John
球员编号:12, 球员姓名:Mike
球员编号:11, 球员姓名:Amy

代码解释如下：
代码第 ① 处使用 players.keySet() 方法获取键的集合，然后使用增强 for 循环遍历键的集合。在循环中，变量 key 依次表示集合中的每个键，通过 players.get(key) 方法获取对应的值，即球员姓名。

代码第 ② 处使用 players.values() 方法获取值的集合，然后使用增强 for 循环遍历值的集合。在循环中，变量 value 依次表示集合中的每个值，即球员姓名。

代码第 ③ 处使用 players.entrySet() 方法获取键值对的集合（Entry Set），然后使用增强 for 循环遍历键值对的集合。在循环中，变量 entry 依次表示集合中的每个键值对。通过 entry.getKey() 方法获取键（即球员编号），通过 entry.getValue() 方法获取值（即球员姓名）。

这样，通过不同的遍历方式，可以方便地获取 Map 集合中的键、值或键值对，并进行相应的操作。

总结

Map 集合是一种用于存储键值对的数据结构，它允许我们使用键来快速查找对应的值。Map 集合在 Java 中有多种实现，常见的有 HashMap、TreeMap 和 LinkedHashMap 等。

我们将学习 Map 集合的以下常用方法：

put(K key, V value)：向 Map 中添加键值对；
get(Object key)：根据键获取对应的值；
containsKey(Object key)：判断 Map 中是否包含指定的键；
containsValue(Object value)：判断 Map 中是否包含指定的值；
remove(Object key)：根据键删除对应的键值对；
size()：获取 Map 中键值对的数量。

同时，我们还会学习如何遍历 Map 集合，常用的遍历方式如下：

遍历键的集合：使用 keySet() 方法获取所有的键，然后使用增强 for 循环遍历键，再根据键获取对应的值；
遍历值的集合：使用 values() 方法获取所有的值，然后使用增强 for 循环遍历值；
同时遍历键值对：使用 entrySet() 方法获取所有的键值对，然后使用增强 for 循环遍历键值对，分别获取键和值；

通过掌握这些方法和遍历方式，我们可以灵活地使用 Map 集合来存储和操作键值对数据，实现更复杂的功能和逻辑。

参考代码如下：

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个 Map 集合,用于存储学生姓名和对应的成绩
        Map<String, Integer> scores = new HashMap<>();
        // 向集合中添加学生信息
        scores.put("Alice", 85);
        scores.put("Bob", 90);
        scores.put("Charlie", 78);
        scores.put("David", 95);

        // 根据学生姓名查找对应的成绩
        String studentName = "Bob";
        if (scores.containsKey(studentName)) {
            int score = scores.get(studentName);
            System.out.println(studentName + "的成绩是:" + score);
        } else {
            System.out.println("找不到学生:" + studentName);
        }

        // 遍历集合,输出所有学生的成绩
        System.out.println("\n所有学生的成绩:");
        for (String name : scores.keySet()) {
            int score = scores.get(name);
            System.out.println(name + "的成绩是:" + score);
        }
    }
}