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【java 13天进阶Day06】Map集合,HashMapTreeMap,斗地主、图书管理系统，排序算法

news 来源：原创 2025/4/24 12:15:09

Map集合

Collection是单值集合体系。
Map集合是另一个集合体系，是一种双列集合，每个元素包含两个值。
Map集合的每个元素的格式：key=value(键值对元素)。
Map集合也被称为“键值对集合”。
Map集合的完整格式：{key1=value1 , key2=value2 , key3=value3 , …}
Map集合有啥用？
- 1.Map集合存储的信息更加的具体丰富。
  - Collection: [“小李”,“上海”,“女”,“演员”,23,“广州”]
  - Map : {name=“小李” , jiaxiang=“上海” , sex=“女” , age = 23 , addr=广州}
- 2.Map集合很适合做购物车这样的系统。
  - Map: {娃娃=30 , huawei=1 , iphonex=1}
注意：集合和泛型都只能支持引用数据类型，集合完全可以称为是对象容器，存储都是对象。
Map集合的体系：
- Map<K , V>(接口,Map集合的祖宗类)
  - TreeMap<K , V>
    - LinkedHashMap<K, V>(实现类)
  - HashMap<K , V>(实现类,经典的，用的最多)
Map集合的特点：
1. Map集合的特点都是由键决定的。
2. Map集合的键是无序,不重复的，无索引的。
3. Map集合后面重复的键对应的元素会覆盖前面的整个元素！
4. Map集合的值无要求。
5. Map集合的键值对都可以为null。
6. HashMap:元素按照键是无序，不重复，无索引，值不做要求。
7. LinkedHashMap:元素按照键是有序，不重复，无索引，值不做要求。
Map集合的常用API(重点中的重点)
- - public V put(K key, V value): 把指定的键与指定的值添加到Map集合中。
- - public void putAll(Map<? extends K, ? extends V> var1)：合并其他Map集合。
- - public V remove(Object key): 把指定的键所对应的键值对元素在Map集合中删除，返回被删除元素的值。
- - public V get(Object key) 根据指定的键，在Map集合中获取对应的值。
- - public Set keySet(): 获取Map集合中所有的键，存储到Set集合中。键是无序不重复的。
- - public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet(): 获取到Map集合中所有的键值对对象的集合(Set集合)。
- - public boolean containKey(Object key):判断该集合中是否有此键。
- - public boolean containsValue(Object var1)：判断该集合中是否有此值。
- - public Collection values()：获取所有的值，Map集合的值是不做要求的，可能重复，所以值要用Collection集合接收Collection<Integer> values = maps.values();
Map集合的遍历方式
- “键找值**”**的方式遍历：先获取Map集合全部的键，再根据遍历键找值。
- 键值对”的方式遍历：难度较大。
  - ```
  Set<Map.Entry<String, Integer>> entries = maps.entrySet();
  for (Map.Entry<String, Integer> entry : entries) {String key = entry.getKey();Integer value = entry.getValue();System.out.println(key + "=>" + value);
  }
```
- JDK 1.8开始之后的新技术：Lambda表达式。
  - ```
  maps.forEach((k, v) -> {System.out.println(k + "==>" + v);});
```
- Map集合的键和值都可以存储自定义类型。Map<Orange, String> maps = new HashMap<>();
  - 注：如果希望Map集合认为自定义类型的键对象重复了，必须重写对象的hashCode()和equals()方法。

LinkedHashMap

HashMap集合是无序不重复的键值对集合。HashSet集合相当于是HashMap集合的键都不带值。
LinkedHashMap是HashMap的子类。添加的元素按照键有序，不重复的。
LinkedHashMap集合是有序不重复的键值对集合。LinkedHashSet集合相当于是LinkedHashMap集合的键都不带值。
底层原理完全一样，都是基于哈希表按照键存储数据的，增删改查都很好，只是HashMap或者LinkedHashMap的键都多一个附属值。

TreeMap

TreeMap集合按照键是可排序不重复的键值对集合。(默认升序)
TreeMap集合按照键排序的特点与TreeSet是完全一样的。
小结：
- TreeMap集合和TreeSet集合都是排序不重复集合
- TreeSet集合的底层是基于TreeMap，只是键没有附属值而已。
- 所以TreeMap集合指定大小规则有2种方式：
  - a.直接为对象的类实现比较器规则接口Comparable，重写比较方法（拓展方式）
  - b.直接为集合设置比较器Comparator对象,重写比较方法
- 拓展：浮点型的大小比较建议使用Java自己的API Double.compare(double d1,double d2)

冒泡排序

作用：可以用于对数组或者对集合的元素进行大小排序。
int[] arr = new int[] {55, 22, 99, 88};
思想：每次从数组的第一个位置开始两两比较。把较大的元素与较小的元素进行层层交换。最终把当前最大的一个元素存入到数组当前的末尾。
冒泡排序的核心点：每次两两比较找出当前最大值冒出到当前最后面即可！！
冒泡排序的实现核心：
- 1.确定总共需要冒几轮：数组的长度-1.
- 2.每轮两两比较几次。
- i(轮数) 次数每轮次数的规律：数组长度-i-1 次
- 0 3
- 1 2
- 2 1

public static void main(String[] args) {int[] arr = new int[]{55, 22, 99, 88};// 1.定义一个循环控制总共需要冒泡几轮：数组的长度-1for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {// i = 0   j = 0 1 2// i = 1   j = 0 1// i = 2   j = 0// 2.控制每轮比较几次。for (int j = 0; j < arr.length - i - 1; j++) {// 如果当前元素大于后一个元素if (arr[j] > arr[j + 1]) {// 交换位置。大的元素必须后移！// 定义一个临时变量存储后一个元素int temp = arr[j + 1];arr[j + 1] = arr[j];arr[j] = temp;}}}System.out.println("数组：" + Arrays.toString(arr));}

选择排序

选择排序的思想：从当前位置开始找出后面的较小值与该位置交换。
数组：int[] arr = {5 , 1 , 3 , 2}
选择排序的实现思路：
- （1）控制选择几轮：数组的长度-1.
- （2）控制每轮从当前位置开始比较几次。
- i(轮数) 次数
- 0 3
- 1 2
- 2 1

public static void main(String[] args) {int[] arr = {5, 1, 3, 2};// 1.定义一个循环控制选择几轮for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {// 2.定义一个循环控制每轮比较几次，一定是以当前位置与后面元素比较// i =0  j = 1 2 3// i =1  j = 2 3// i =2  j = 3// 遍历后面的元素for (int j = i + 1; j < arr.length; j++) {// 拿当前位置与j指定的元素进行大小比较，后面的较小就交换位置if (arr[j] < arr[i]) {int temp = arr[i];arr[i] = arr[j];arr[j] = temp;}}}System.out.println("数组：" + Arrays.toString(arr));}

二分查找

正常查找：从第一个元素开始遍历，一个一个的往后找，综合查找比较耗时。
二分查找：
- 二分查找的前提：对数组是有要求的,数组必须已经排好序。
每次先与中间的元素进行比较，如果大于往右边找，如果小于往左边找，如果等于就返回该元素索引位置！
如果没有该元素，返回-1。综合性能比较好！！

public static int binarySerach(int[] arr, int number) {// 3.记录当前区间搜索的开始索引和结束索引。int start = 0;int end = arr.length - 1;// 4.定义一个循环，反复去循环元素。while (start <= end) {// 5.取中间索引位置int middleIndex = (start + end) / 2;// 6.判断当前元素与中间元素的大小if (number < arr[middleIndex]) {// 7.往左边继续寻找，结束索引应该-1end = middleIndex - 1;} else if (number > arr[middleIndex]) {start = middleIndex + 1;} else if (number == arr[middleIndex]) {return middleIndex;}}// 如果上述循环执行完毕还没有返回索引，说明根本不存在该元素值，直接返回-1return -1;}