JAVA集合专题4 —

Map接口实现类的特点

Map与Collection并列存在，是Map集合体系的顶级接口
Map的有些子实现存储数据是有序的(LinkedHashMap)，有些子实现存储数据是无序的(HashMap)
用于保存具有映射关系的数据：Key-Value。key和value之间存在单向一对一关系，即通过指定的key总能找到对应的value
Map中的key和value可以是任何引用类型的数据
Map中的key不允许重复，原因和HashSet一样
Map中的value可以重复
Map的有些子实现允许存储null作为key(比如HashMap)，有些子实现不允许存储null作为key(比如TreeMap)
Map的key可以为null，value也可以为null，但是key为null只能有一个，value 为null可以多个
常用String类作为Map的key

package cs.kaoyan.javase.com.map;

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

public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
        Map map = new HashMap();
        map.put("no1","zhang san");
        map.put("no2","li si");
        map.put("no1","wang wu");//可以加入,会替换no1的zhang san
        map.put("no3","wang wu");//no.不同,可以加入

        //{no2=li si, no1=wang wu, no3=wang wu}
        System.out.println(map);

        map.put(null,null);

        //null作为key唯一,所以会替换上面作为value的null
        map.put(null,"abc");

        //null作为value可以有多个
        map.put("no4",null);
        map.put("no5",null);

        //{no2=li si, null=abc, no1=wang wu, no4=null, no3=wang wu, no5=null}
        System.out.println(map);

        //get方法,传入key,会返回对应的value
        //li si
        System.out.println(map.get("no2"));
        //wang wu
        System.out.println(map.get("no3"));
    }
}

Map接口的常见方法

package cs.kaoyan.javase.com.map;

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

public class Test3 {
    public static void main(String[] args) {
        Map map = new HashMap();

        map.put("zhang san",18);
        map.put("li si",19);
        map.put("wang wu",20);
        map.put("zhao liu",21);
        map.put("xiao qi",22);
        map.put("chang feng",23);
        map.put("tian ming",24);

        // 7
        System.out.println(map.size());
        //remove:根据键删除映射关系
        map.remove("li si");

        //get: 根据键获取值
        //22
        System.out.println(map.get("xiao qi"));
        // 6
        System.out.println(map.size());
        //False
        System.out.println(map.isEmpty());
        //True
        System.out.println(map.containsKey("tian ming"));
        //清空
        map.clear();
        // 0
        System.out.println(map.size());
    }
}

Map六大遍历方式

Map不是Iterable的子接口，也就意味着Map没有Iterator方法，所以Map没有办法法"直接"调用foreach循环

containsKey：查找键是否存在
containsValue：查找值是否存在
keySet：获取所有的键(获得map中key的集合视图)
values：获取所有的值(获得map中value的集合视图)
entrySet：获取所有关系(获得键值对集合)
get: 根据键获取值

Map练习1

假设Map中存储了一批<String，User>类型的key-value用户信息，删除User的age是18岁的同学

code

package cs.kaoyan.javase.com.map;

import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Set;

/***
 * 假设Map中存储了一批<String,User>类型的key-value用户信息
 * 删除User的age是18岁的同学
 */

public class Test5 {
    public static void main(String[] args) {
        Map<String, User> map = new HashMap<>();
        map.put("zs", new User("zs", 18));
        map.put("ls", new User("ls", 19));
        map.put("wu", new User("wu", 20));
        map.put("zl", new User("zl", 21));
        map.put("aa", new User("aa", 18));

        //删除User的age是18岁的同学
        //不可以一边遍历,一边删除,不然会出现并发修改异常ConcurrentModificationException
        //先获得key,再通过key获得value
        ArrayList list = new ArrayList();
        Set<String> allKey = map.keySet();
        for (String key : allKey) {
        	//通过key会返回一个user对象
            User user = map.get(key);
            if (user.age == 18){
                //将所有年龄为18的对象的key存入list之中
                list.add(key);
            }
        }

        //遍历list,删除key
        for (Object o : list) {
            map.remove(o);
        }

        //{zl=User{"zl",21}, ls=User{"ls",19}, wu=User{"wu",20}}
        System.out.println(map);
    }
}

编程练习2

给定一个整数数组和一个目标值，找出数组中和为目标值的两个数, 返回它们的索引。
你可以假设每个输入只对应一种答案，且同样的元素不能被重复利用。
比如：nums = [2, 7, 11, 15], target = 9.
因为 nums[0] + nums[1] = 2 + 7 = 9. 所以返回 [0, 1].

code

package cs.kaoyan.javase.com.map;

import java.util.Arrays;

public class Test6 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] ints = {2,7,11,15};
        //answer数组用来存储答案
        int[] answer = {0,0};

        int target = 9;

        //方法一：暴力算法,时间复杂度O(n*n)
        /*for (int i = 0; i < 3; i++) {
            for (int j = 0; j < 3; j++) {
                if (ints[i] + ints[j] == target){
                    answer[0] = i;
                    answer[1] = j;
                }
            }
        }

        System.out.println(answer[0] + " " + answer[1]);*/

        //方法二：二分算法,时间复杂度O(nlogn)
        //二分需要保证数组有序(数组本身已经有序,可以不写)
        Arrays.sort(ints);
        int size = ints.length;

        for (int i = 0; i < size; i++) {
            //在长度为size的数组ints中,找到元素target - ints[i]所在的下标
            int index2 = binarySearch(ints, size, target - ints[i]);
            if (index2 != -1){
                //存在两数之和等于target
                answer[0] = i;
                answer[1] = index2;
                //假设只有一组答案,满足即可结束循环
                break;
            }
        }

        System.out.println(answer[0] + " " + answer[1]);
    }

    /**
     * 查找元素x在数组a的下标
     * @param a:表示数组
     * @param n：表示数组的长度
     * @param x：表示要查找的目标元素
     * @return：x在数组a的下标
     */
    public static int binarySearch(int a[],int n,int x) {
        int L = 0;
        int R = n - 1;
        //ans用来记录查找要查找元素的下标(一般设置为负数)
        int ans = -1;

        //二分查找条件:L <= R
        while (L <= R) {
            int Mid = (L + R) >> 1;

            if (a[Mid] == x) {
                //查找到目标元素
                ans = Mid;
                break;
            }

            if (a[Mid] < x) {
                L = Mid + 1;
            } else {
                R = Mid - 1;
            }
        }

        //如果返回-1说明未找到要查找的目标元素x
        return ans;
    }
}

编程练习3

给你一份『词汇表』(字符串数组)words和一张『字母表』(字符串)chars。
假如你可以用chars中的『字母』(字符)拼写出words中的某个『单词』(字符串)，那么我们就认为你掌握了这个单词。注意：每次拼写时，chars中的每个字母都只能用一次。返回词汇表words中你掌握的所有单词的长度之和。
示例 1：
输入：words = [“cat”,“bt”,“hat”,“tree”], chars = “atach”
输出：6
解释：可以形成字符串 “cat” 和 “hat”，所以答案是 3 + 3 = 6。
示例 2：
输入：words = [“hello”,“world”,“leetcode”], chars = “welldonehoneyr”
输出：10
解释：可以形成字符串 “hello” 和 “world”，所以答案是 5 + 5 = 10。

思路

参考博客
遇到字符串仅包含小写(或者大写)英文字母的题，都可以试着考虑构造长度为26的数组。这样数组每个位置分别代表一个字母，统计出字母出现的次数。本题中，既要统计字母表中字母出现的次数，也要统计单词中字母出现的次数。如果字母表中字母出现的次数大于等于单词中每种字母出现的次数，那么这个单词就可以由字母表拼写出来。以字母表 "atach"和词汇"cat"为例，过程图示如下：
在这里插入图片描述

code

package cs.kaoyan.javase.com.map;

public class Test7 {
    public static void main(String[] args) {
        String[] words = {"hello","world","leetcode"};
        String chars = "welldonehoneyr";
        int sum1 = countAllWordsLength(words, chars);
        System.out.println(sum1);//10

        String[] words2 = {"cat","bt","hat","tree"};
        String chars2 = "atach";
        int sum2 = countAllWordsLength(words2, chars2);
        System.out.println(sum2);//6

    }

    public static int countAllWordsLength (String[] words,String chars){
        int result = 0;

        int[] charsCount = count(chars);
        //遍历字符串数组
        for (int i = 0; i < words.length; i++) {
            int[] wordsCount = count(words[i]);
            //挨个判断字符串数组中的每一个字符串是否可以由给定的字符组成
            if (contains(wordsCount,charsCount)){
                //累计可以被组成的字符串的长度
                result += words[i].length();
            }
        }

        return result;
    }

    /**
     * 判断给定的字符是否可以组成字符串
     * @param stringCount:一个数组,存储待判断字符串的字母个数
     * @param charCount:一个数组,存储给定字符串的字母个数
     * @return：可以组成返回true,否则返回false
     */
    public static boolean contains(int[] stringCount,int[] charCount){
        for (int i = 0; i < 26; i++) {
            //如果待判断的字符串中某个单词出现的次数大于
            //给定字符串中某个字母出现的次数,表明不能组成这个字符串
            if (stringCount[i] > charCount[i]){
                return false;
            }
        }

        return true;
    }

    /**
     * 计算一个单词中26个字母出现的次数
     * @param s：传入一个单词
     * @return：一个整型数组
     */
    public static int[] count(String s){
        //新建一个整型数组,用来存放每个英文字母出现的次数
        int[] charCountArray = new int[26];
        //遍历字符串
        for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
            char c = s.charAt(i);
            charCountArray[(int)c - 'a'] += 1;
        }

        return charCountArray;
    }
}