Java Map 接口

map接口存在于java.util包中，表示一个键和一个值之间的映射。Map接口不是Collection接口的一个子类型。因此，它的行为与其他的集合类型有些不同。一个Map包含唯一的键。

极客们，脑力激荡者应该是 为什么以及何时使用Maps ？

Map非常适合用于键值关联映射，如字典。Map被用来按键进行查找，或者当有人想按键检索和更新元素时。一些常见的情况如下。

一个错误代码及其描述的Map。
一个邮编和城市的Map。
经理和雇员的Map。每个经理（键）与他所管理的雇员（值）的列表相关。
一个班级和学生的Map。每个班级（键）都与一个学生（值）的列表相关联。

Java中的Map接口

创建Map对象

由于Map是一个接口，所以不能创建map类型的对象。我们总是需要一个扩展了这个Map的类来创建一个对象。而且，在Java 1.5引入泛型之后，我们可以限制可以存储在Map中的对象的类型。

语法： 定义类型安全的Map

Map hm = new HashMap(); 
// Obj is the type of the object to be stored in Map

Map接口的特点

Map不能包含重复的键，每个键最多可以映射到一个值。有些实现允许空键和空值，如HashMap和LinkedHashMap，但有些不允许，如TreeMap。
Map的顺序取决于具体的实现。例如，TreeMap和LinkedHashMap有可预测的顺序，而HashMap则没有。
在java中，有两个接口用于实现Map。它们是Map和SortedMap，以及三个类。HashMap, TreeMap, 和 LinkedHashMap.

Map接口中的方法

方法名称	执行的动作
clear()	该方法用于清除和删除指定Map集合中的所有元素或映射。
containsKey(Object)	这个方法用来检查一个特定的键是否被映射到Map中。它以键元素为参数，如果该元素在Map中被映射，则返回True。
containsValue(Object)	该方法用于检查一个特定的值是否被Map中的一个或多个键所映射。它以值为参数，如果该值被Map中的任何一个键所映射，则返回True。
entrySet()	该方法用于创建一个由Map中包含的相同元素组成的集合。它基本上返回一个Map的集合视图，或者我们可以创建一个新的集合并将Map元素存储到其中。
equals(Object)	这个方法用于检查两个Map之间是否相等。它验证作为参数传递的一个Map的元素是否与这个Map的元素相等。
get(Object)	该方法用于检索或获取由参数中提到的特定键映射的值。当Map不包含该键的映射时，它返回NULL。
hashCode()	该方法用于为包含键和值的给定Map生成一个hashCode。
isEmpty()	这个方法用来检查一个Map是否有任何键和值对的条目。如果没有映射存在，那么该方法返回true。
keySet()	该方法用于返回该Map中包含的键的Set视图。这个集合是由Map支持的，所以Map的变化会反映在这个集合中，反之亦然。
put(Object, Object)	这个方法用来把指定的值和这个Map中指定的键联系起来。
putAll(Map)	该方法用于将指定Map中的所有映射复制到该Map中。
remove(Object)	如果Map中存在某个键的映射，该方法用于从该Map中删除该键的映射。
size()	该方法用于返回Map中可用的键/值对的数量。
values()	这个方法用来从Map的值中创建一个集合。它基本上返回HashMap中数值的一个集合视图。
getOrDefault(Object key, V defaultValue)	返回指定键所映射的值，如果该Map不包含键的映射，则返回defaultValue。
merge(K key, V value, BiFunction<? super V,? super V,? extends V> remappingFunction)	如果指定的键还没有与一个值关联，或者与空值关联，那么将其与给定的非空值关联。
putIfAbsent(K key, V value)	如果指定的键还没有与一个值关联（或被映射为null），则将其与给定的值关联并返回null，否则返回当前关联的值。

例子

// Java Program to Demonstrate
// Working of Map interface
  
// Importing required classes
import java.util.*;
  
// Main class
class GFG {
  
    // Main driver method
    public static void main(String args[])
    {
        // Creating an empty HashMap
        Map<String, Integer> hm
            = new HashMap<String, Integer>();
  
        // Inserting pairs in above Map
        // using put() method
        hm.put("a", new Integer(100));
        hm.put("b", new Integer(200));
        hm.put("c", new Integer(300));
        hm.put("d", new Integer(400));
  
        // Traversing through Map using for-each loop
        for (Map.Entry<String, Integer> me :
             hm.entrySet()) {
  
            // Printing keys
            System.out.print(me.getKey() + ":");
            System.out.println(me.getValue());
        }
    }
}

输出

a:100
b:200
c:300
d:400

实现Map接口的类在下面的媒体中被描绘出来，后面的描述如下。

Java中的Map接口

类1：HashMap

从Java 1.2开始，HashMap是Java集合的一部分。它提供了Java的Map接口的基本实现。它以（Key, Value）对的形式存储数据。要访问一个值，必须知道它的键。这个类使用了一种叫做Hashing的技术。Hashing是一种将大的字符串转换为代表相同字符串的小字符串的技术。一个较短的值有助于索引和快速搜索。让我们看看如何使用这个类来创建一个map对象。

例子

// Java Program to illustrate the Hashmap Class
  
// Importing required classes
import java.util.*;
  
// Main class
public class GFG {
  
    // Main driver method
    public static void main(String[] args)
    {
  
        // Creating an empty HashMap
        Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
  
        // Inserting entries in the Map
        // using put() method
        map.put("vishal", 10);
        map.put("sachin", 30);
        map.put("vaibhav", 20);
  
        // Iterating over Map
        for (Map.Entry<String, Integer> e : map.entrySet())
  
            // Printing key-value pairs
            System.out.println(e.getKey() + " "
                               + e.getValue());
    }
}

输出

vaibhav 20
vishal 10
sachin 30

第2类：LinkedHashMap

LinkedHashMap就像HashMap一样，有一个额外的功能，即维护插入其中的元素的顺序。HashMap提供了快速插入、搜索和删除的优势，但是它从来没有保持插入的轨迹和顺序，而LinkedHashMap提供了元素可以按照插入的顺序被访问。让我们看看如何使用这个类来创建一个Map对象。

例子

// Java Program to Illustrate the LinkedHashmap Class
  
// Importing required classes
import java.util.*;
  
// Main class
public class GFG {
  
    // Main driver method
    public static void main(String[] args)
    {
  
        // Creating an empty LinkedHashMap
        Map<String, Integer> map = new LinkedHashMap<>();
  
        // Inserting pair entries in above Map
        // using put() method
        map.put("vishal", 10);
        map.put("sachin", 30);
        map.put("vaibhav", 20);
  
        // Iterating over Map
        for (Map.Entry<String, Integer> e : map.entrySet())
  
            // Printing key-value pairs
            System.out.println(e.getKey() + " "
                               + e.getValue());
    }
}

输出

vishal 10
sachin 30
vaibhav 20

类3：TreeMap

Java中的TreeMap与抽象类一起用于实现Map接口和NavigableMap。Map根据其键的自然顺序进行排序，或者根据Map创建时提供的比较器进行排序，这取决于使用哪个构造函数。这被证明是对键值对进行排序和存储的一种有效方式。由treemap维护的存储顺序必须与等价物一致，就像其他排序的Map一样，与显式比较器无关。让我们看看如何使用这个类来创建一个Map对象。

例子

// Java Program to Illustrate TreeMap Class
  
// Importing required classes
import java.util.*;
  
// Main class
public class GFG {
  
    // Main driver method
    public static void main(String[] args)
    {
  
        // Creating an empty TreeMap
        Map<String, Integer> map = new TreeMap<>();
  
        // Inserting custom elements in the Map
        // using put() method
        map.put("vishal", 10);
        map.put("sachin", 30);
        map.put("vaibhav", 20);
  
        // Iterating over Map using for each loop
        for (Map.Entry<String, Integer> e : map.entrySet())
  
            // Printing key-value pairs
            System.out.println(e.getKey() + " "
                               + e.getValue());
    }
}

输出

sachin 30
vaibhav 20
vishal 10

使用Map接口和HashMap类执行各种操作

由于Map是一个接口，它只能与实现这个接口的类一起使用。现在，让我们看看如何使用广泛使用的HashMap类对Map进行一些常用的操作。还有，在Java 1.5中引入泛型后，可以限制可以存储在Map中的对象的类型。

操作1： 添加元素

为了向Map添加一个元素，我们可以使用put()方法。然而，插入的顺序并没有保留在hashmap中。在内部，对于每一个元素，都会产生一个单独的哈希值，元素的索引是基于这个哈希值的，以使其更有效率。

例子

// Java program to demonstrate
// the working of Map interface
  
import java.util.*;
class GFG {
    public static void main(String args[])
    {
        // Default Initialization of a
        // Map
        Map<Integer, String> hm1 = new HashMap<>();
  
        // Initialization of a Map
        // using Generics
        Map<Integer, String> hm2
            = new HashMap<Integer, String>();
  
        // Inserting the Elements
        hm1.put(1, "Geeks");
        hm1.put(2, "For");
        hm1.put(3, "Geeks");
  
        hm2.put(new Integer(1), "Geeks");
        hm2.put(new Integer(2), "For");
        hm2.put(new Integer(3), "Geeks");
  
        System.out.println(hm1);
        System.out.println(hm2);
    }
}

输出

{1=Geeks, 2=For, 3=Geeks}
{1=Geeks, 2=For, 3=Geeks}

操作2： 改变元素

在添加完元素后，如果我们想改变元素，可以通过put()方法再次添加元素来完成。由于Map中的元素是用键来索引的，所以键的值可以通过简单地插入我们想改变的键的更新值来改变。

例子

// Java program to demonstrate
// the working of Map interface
  
import java.util.*;
class GFG {
    public static void main(String args[])
    {
  
        // Initialization of a Map
        // using Generics
        Map<Integer, String> hm1
            = new HashMap<Integer, String>();
  
        // Inserting the Elements
        hm1.put(new Integer(1), "Geeks");
        hm1.put(new Integer(2), "Geeks");
        hm1.put(new Integer(3), "Geeks");
  
        System.out.println("Initial Map " + hm1);
  
        hm1.put(new Integer(2), "For");
  
        System.out.println("Updated Map " + hm1);
    }
}

输出

Initial Map {1=Geeks, 2=Geeks, 3=Geeks}
Updated Map {1=Geeks, 2=For, 3=Geeks}

操作3： 删除元素

为了从Map中删除一个元素，我们可以使用remove()方法。这个方法接收键值，如果一个键存在于Map中，就从这个Map中删除它的映射。

例子

// Java program to demonstrate
// the working of Map interface
  
import java.util.*;
class GFG {
  
    public static void main(String args[])
    {
  
        // Initialization of a Map
        // using Generics
        Map<Integer, String> hm1
            = new HashMap<Integer, String>();
  
        // Inserting the Elements
        hm1.put(new Integer(1), "Geeks");
        hm1.put(new Integer(2), "For");
        hm1.put(new Integer(3), "Geeks");
        hm1.put(new Integer(4), "For");
  
        // Initial Map
        System.out.println(hm1);
  
        hm1.remove(new Integer(4));
  
        // Final Map
        System.out.println(hm1);
    }
}

输出

{1=Geeks, 2=For, 3=Geeks, 4=For}
{1=Geeks, 2=For, 3=Geeks}

操作4： 在Map中迭代

有多种方法来迭代Map。最著名的方法是使用for-each循环并获得键。通过使用getValue()方法可以找到键的值。

例子

// Java program to demonstrate
// the working of Map interface
  
import java.util.*;
class GFG {
    public static void main(String args[])
    {
  
        // Initialization of a Map
        // using Generics
        Map<Integer, String> hm1
            = new HashMap<Integer, String>();
  
        // Inserting the Elements
        hm1.put(new Integer(1), "Geeks");
        hm1.put(new Integer(2), "For");
        hm1.put(new Integer(3), "Geeks");
  
        for (Map.Entry mapElement : hm1.entrySet()) {
            int key
                = (int)mapElement.getKey();
  
            // Finding the value
            String value
                = (String)mapElement.getValue();
  
            System.out.println(key + " : "
                               + value);
        }
    }
}

输出