学习廖雪峰的JAVA教程—集合（使用Map遍历Map）

我们知道，List是一种顺序列表，如果有一个存储学生Student实例的List，要在List中根据name查找某个指定的Student的分数，应该怎么办？

最简单的方法是遍历List并判断name是否相等，然后返回指定元素：

List<Student> list = ...
Student target = null;
for (Student s : list) {
 if ("Xiao Ming".equals(s.name)) {
 target = s;
 break;
 }
}
System.out.println(target.score);

欢迎大家来到IT世界,在知识的湖畔探索吧!

这种需求其实非常常见，即通过一个键去查询对应的值。使用List来实现存在效率非常低的问题，因为平均需要扫描一半的元素才能确定，而Map这种键值（key-value）映射表的数据结构，作用就是能高效通过key快速查找value（元素）。

用Map来实现根据name查询某个Student的代码如下：

欢迎大家来到IT世界,在知识的湖畔探索吧!import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
public class Main {
 public static void main(String[] args) {
 Student s = new Student("Xiao Ming", 99);
 Map<String, Student> map = new HashMap<>();
 map.put("Xiao Ming", s); // 将"Xiao Ming"和Student实例映射并关联
 Student target = map.get("Xiao Ming"); // 通过key查找并返回映射的Student实例
 System.out.println(target == s); // true，同一个实例
 System.out.println(target.score); // 99
 Student another = map.get("Bob"); // 通过另一个key查找
 System.out.println(another); // 未找到返回null
 }
}
class Student {
 public String name;
 public int score;
 public Student(String name, int score) {
 this.name = name;
 this.score = score;
 }
}

通过上述代码可知：Map<K, V>是一种键-值映射表，当我们调用put(K key, V value)方法时，就把key和value做了映射并放入Map。当我们调用V get(K key)时，就可以通过key获取到对应的value。如果key不存在，则返回null。和List类似，Map也是一个接口，最常用的实现类是HashMap。

如果只是想查询某个key是否存在，可以调用boolean containsKey(K key)方法。

如果我们在存储Map映射关系的时候，对同一个key调用两次put()方法，分别放入不同的value，会有什么问题呢？例如：

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
public class Main {
 public static void main(String[] args) {
 Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
 map.put("apple", 123);
 map.put("pear", 456);
 System.out.println(map.get("apple")); // 123
 map.put("apple", 789); // 再次放入apple作为key，但value变为789
 System.out.println(map.get("apple")); // 789
 }
}

重复放入key-value并不会有任何问题，但是一个key只能关联一个value。在上面的代码中，一开始我们把key对象”apple”映射到Integer对象123，然后再次调用put()方法把”apple”映射到789，这时，原来关联的value对象123就被“冲掉”了。实际上，put()方法的签名是V put(K key, V value)，如果放入的key已经存在，put()方法会返回被删除的旧的value，否则，返回null。

始终牢记：Map中不存在重复的key，因为放入相同的key，只会把原有的key-value对应的value给替换掉。

此外，在一个Map中，虽然key不能重复，但value是可以重复的：

欢迎大家来到IT世界,在知识的湖畔探索吧!Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
map.put("apple", 123);
map.put("pear", 123); // ok

遍历Map

对Map来说，要遍历key可以使用for each循环遍历Map实例的keySet()方法返回的Set集合，它包含不重复的key的集合：

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
public class Main {
 public static void main(String[] args) {
 Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
 map.put("apple", 123);
 map.put("pear", 456);
 map.put("banana", 789);
 for (String key : map.keySet()) {
 Integer value = map.get(key);
 System.out.println(key + " = " + value);
 }
 }
}

同时遍历key和value可以使用for each循环遍历Map对象的entrySet()集合，它包含每一个key-value映射：

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
public class Main {
 public static void main(String[] args) {
 Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
 map.put("apple", 123);
 map.put("pear", 456);
 map.put("banana", 789);
 for (Map.Entry<String, Integer> entry : map.entrySet()) {
 String key = entry.getKey();
 Integer value = entry.getValue();
 System.out.println(key + " = " + value);
 }
 }
}

Map和List不同的是，Map存储的是key-value的映射关系，并且，它不保证顺序。在遍历的时候，遍历的顺序既不一定是put()时放入的key的顺序，也不一定是key的排序顺序。使用Map时，任何依赖顺序的逻辑都是不可靠的。以HashMap为例，假设我们放入”A”，”B”，”C”这3个key，遍历的时候，每个key会保证被遍历一次且仅遍历一次，但顺序完全没有保证，甚至对于不同的JDK版本，相同的代码遍历的输出顺序都是不同的！

遍历Map时，不可假设输出的key是有序的！

练习

请编写一个根据name查找score的程序，并利用Map充当缓存，以提高查找效率：

import java.util.*;
public class Main {
 public static void main(String[] args) {
 List<Student> list = List.of(
 new Student("Bob", 78),
 new Student("Alice", 85),
 new Student("Brush", 66),
 new Student("Newton", 99));
 var holder = new Students(list);
 System.out.println(holder.getScore("Bob") == 78 ? "测试成功!" : "测试失败!");
 System.out.println(holder.getScore("Alice") == 85 ? "测试成功!" : "测试失败!");
 System.out.println(holder.getScore("Tom") == -1 ? "测试成功!" : "测试失败!");
 }
}
class Students {
 List<Student> list;
 Map<String, Integer> cache;
 Students(List<Student> list) {
 this.list = list;
 cache = new HashMap<>();
 }
 /**
 * 根据name查找score，找到返回score，未找到返回-1
 */
 int getScore(String name) {
 // 先在Map中查找:
 Integer score = this.cache.get(name);
 if (score == null) {
 for(Student s : list){
 this.cache.put(s.name,s.score);
}
score = this.cache.get(name);
 }
 return score == null ? -1 : score.intValue();
 }
 Integer findInList(String name) {
 for (var ss : this.list) {
 if (ss.name.equals(name)) {
 return ss.score;
 }
 }
 return null;
 }
}
class Student {
 String name;
 int score;
 Student(String name, int score) {
 this.name = name;
 this.score = score;
 }
}

小结

Map是一种映射表，可以通过key快速查找value。

可以通过for each遍历keySet()，也可以通过for each遍历entrySet()，直接获取key-value。

最常用的一种Map实现是HashMap。

【关键：

1. 即通过一个键去查询对应的值。使用List来实现存在效率非常低的问题，因为平均需要扫描一半的元素才能确定，Map这种键值（key-value）映射表的数据结构，作用就是能高效通过key快速查找value（元素）
2. Map<K, V>是一种键-值映射表，当我们调用put(K key, V value)方法时，就把key和value做了映射并放入Map

Map<String, Student> map = new HashMap<>();

1. put()方法的签名是V put(K key, V value)，如果放入的key已经存在，put()方法会返回被删除的旧的value，否则，返回null
2. 注意：Map中不存在重复的key，因为放入相同的key，只会把原有的key-value对应的value给替换掉
3. 同时遍历key和value可以使用for each循环遍历Map对象的entrySet()集合，它包含每一个key-value映射
4. Map存储的是key-value的映射关系，并且，它不保证顺序。在遍历的时候，遍历的顺序既不一定是put()时放入的key的顺序，也不一定是key的排序顺序。

】