学习内容：

目录

一、双列集合

1、双列集合的特点

2、双列集合的常见API

示例代码

3、Map的遍历方式

①、第一种遍历方式：键找值（keySet）

②、第二种遍历方式：键值对（entrySet）

③、第三种遍历方式：Lambda表达式（forEach）

二、HashMap集合

1、HashMap的特点

2、HashMap的底层原理

3、小结

4、HashMap小练习

①、存储学生对象并遍历

②、Map集合案例-统计投票人数

三、LinkedHashMap

四、TreeMap

1、练习：TreeMap基本应用

2、练习：统计个数

3、小结

五、源码解析

1、HashMap的底层原理（一）

①、源码中的类型介绍

②、HashMap中每一个元素是什么？

2、HashMap的底层原理（二）

①、看源码前的准备工作

②、创建对象、第一种情况：添加元素（添加第一个元素，即数组位置为null）底层原理

③、第二种情况：添加其它元素（数组位置不为null）底层原理

​编辑 ④、为什么hashcode值要与数组长度-1做一次“与”运算？【★】

⑤、第三种情况：添加元素（数组位置不为null，键重复，元素覆盖）

3、TreeMap中的底层源码（一）

①、为什么这里的默认颜色为BLACK？

②、TreeMap中每一个节点的内部属性

③、TreeMap类中的成员变量以及构造器

④、put：添加元素

⑤、红黑树规则

⑥、面试小问题

六、可变参数

1、可变参数的练习

①、示例代码：（普通示例）

②、数组使用示例

③、JDK5-可变参数

④、可变参数的小细节

七、Collections

1、addAll() 批量添加元素

2、shuffle() 打乱List集合元素的顺序

3、其它方法

八、综合练习

1、自动点名器

①、自动点名器1（shuffle）

②、自动点名器2（概率 — 随机面）

③、自动点名器3（不重复且会循环点名 — 辅助列表）

④、自动点名器4（权重）

⑤、自动点名器5 —— （GUI界面程序 — 集合、IO、多线程、带权重的随机）

2、Map集合案例——省和市

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一、双列集合

1、双列集合的特点

在Map中定义了双列集合所有的共性方法：

2、双列集合的常见API

示例代码

添加元素：put()

删除元素：删除元素，返回删除值 remove()

清空元素：clear()

判断是否包含：containsKey()

判空判断：isEmpty()

长度：size()

3、Map的遍历方式

①、第一种遍历方式：键找值（keySet）

课堂练习：

②、第二种遍历方式：键值对（entrySet）

Entry：键值对对象

课堂练习：

③、第三种遍历方式：Lambda表达式（forEach）

示例代码：

二、HashMap集合

1、HashMap的特点

JDK8之后哈希表的结构是由数组、链表以及红黑树组成的.

2、HashMap的底层原理

• HashMap首先还是会创建一个默认长度为16，默认加载因子为0.75的数组；
• 然后再利用put方式，就可以添加数据了，put方法的底层会先创建一个Entry对象，Entry对象里面记录的就是要添加的键和值，然后利用键来计算哈希值，跟值无关，然后再计算出元素在数组中应存储的位置的索引，如果该位置为null，直接添加，如果该位置不为null，它会调用equals方法比较键的属性值，如果键的值相同，那么元素就会被覆盖；如果比较完后不一样，则会添加新的Entry对象；

• JDK8，如果计算出来的索引相同，且键不一致，那么就会直接挂在当前值的下面；
• 此外，当链表长度超过8，且数组长度大于等于64的时候，链表就会自动转成红黑树

3、小结

4、HashMap小练习

①、存储学生对象并遍历

示例代码：

在需要在JavaBean——Student.java中重写hashCode与equals方法

测试类：

②、Map集合案例-统计投票人数

示例代码：

求最大值：

3、4步没有办法合一块写，所以务必切记，我们一定要先求出max最大值，才能判断打印景点名

三、LinkedHashMap

示例代码：

四、TreeMap

1、练习：TreeMap基本应用

示例代码：（Integer、Double 默认情况下都是按照升序排列的）

  （String 按照字母在ASCII码表中对应的数字升序排列  abcdefg…）

按照id降序排序：

需求2：

JavaBean implements Comparable: 重写compareTo方法

2、练习：统计个数

示例代码：

遍历集合，并按照指定的格式进行拼接：

• StringBuilder
• StringJoiner

3、小结

五、源码解析

1、HashMap的底层原理（一）

①、源码中的类型介绍

⬆：表示该方式是父类或者接口中的方法，后面就标记了父类或接口的名称，我们可以理解为这个方法是重写的父类里面的方法；

➡：继承于Xxxx哪个类

f：表示这是HashMap的属性

I：接口

C：类

②、HashMap中每一个元素是什么？

在HashMap中每一个元素其实都是一个Node对象：

next：表示记录下一个节点的地址值

红黑树：红黑树中的节点为TreeNode

哈希表数组名为Table，默认长度为16

扩容因子：

最大容量：

2、HashMap的底层原理（二）

①、看源码前的准备工作

数组（table）中的键值对对象是分情况讨论的：

• 数组下面挂的是链表
• 数组下面挂的是红黑树

②、创建对象、第一种情况：添加元素（添加第一个元素，即数组位置为null）底层原理

刚开始用空参构造创建对象时，底层什么都没有，table也不存在，就是个null

当使用put方法，添加元素后，这个时候数组才存在

put方法：

putVal方法：

扩容机制：

③、第二种情况：添加其它元素（数组位置不为null）底层原理

 ④、为什么hashcode值要与数组长度-1做一次“与”运算？【★】

答：为了能让 HashMap 存取高效，尽量较少碰撞，也就是要尽量把数据分配均匀。Hash 值的范围值-2147483648到2147483647，前后加起来大概40亿的映射空间。一个40亿长度的数组，内存是放不下的。所以这个散列值是不能直接拿来用的。用之前还要先做对数组的长度取模运算，得到的余数才能用来要存放的位置也就是对应的数组下标。这个数组下标的计算方法是“ (n - 1) & hash”。（n代表数组长度）。这也就解释了 HashMap 的长度为什么是2的幂次方。

取余(%)操作中如果除数是2的幂次则等价于与其除数减一的与(&)操作（也就是说 hash%length==hash&(length-1)的前提是 length 是2的 n 次方；）”， 并且 采用二进制位操作 &，相对于%能够提高运算效率。

总结： a % b 操作等于 a & ( b - 1 ) (前提是b等于2的n次幂)

⑤、第三种情况：添加元素（数组位置不为null，键重复，元素覆盖）

其它步骤可见③