map 使用哪种数据结构？

2024 年 8 月 28 日 | 阅读 9 分钟

map 数据类型表示一个无序的键值对项集合。将 map 数据类型分配给端口，以便通过转换传递 map 数据。map 元素是一个键和一个值对，对应一个对象并将其映射到另一个对象。Spark 引擎可以从复杂文件中读取和写入 map 数据，也可以通过映射传递 map 数据。

键值对类似于在字典中查找一个词。键是单词，值是该词的含义或定义。类似地，在计算中，键值对关联两个数据位，其中一部分，“键”，可以用来查找另一部分，“值”。map 数组数据类型是一种 ADT（抽象数据类型），它在数组中存储键值对（k-v）。“键”是数据标识符，而“值”是被识别或存储的材料。你学校的每个储物柜都有不同的钥匙或不同的密码锁。如果你要列出每个储物柜的编号和钥匙，那么“键”就是储物柜编号，“值”就是对应每个储物柜的密码锁或钥匙编号。当考虑到美国所有的州及其首府时，“键”就是州名，而首府就是“值”。

map 数据类型有几个显著的特点。因为键是独一无二的，所以不可能有重复的键。例如，如果你需要列出美国所有城镇的名称和人口，就不能使用 map 数据类型，因为城镇名称会重复。华盛顿州、新泽西州和威斯康星州都有名为“Washington”的城镇。

当数据已经记录到 map 数据类型中时，可以通过三种方式查看：

你可以只查看键的列表，
只查看值的列表，
或者将键和值作为匹配对一起查看。

map 数据类型在 Java 中由几个 Java 类实现，包括 HashMap、HashTable 和 TreeMap。在 HashMap 中，键和值是无序的。在 TreeMap 中，值是按键排序的。HashTable 是同步的，并且不允许空的键或值。

map 数据类型被称为关联数组，因为它像数组一样是值的集合，而不是像 Int 或 String 那样的单个值。此外，每个唯一的键都与一个值相关联，从而形成一个关联数组。

Java 代码

// Java program to illustrate HashMap class of java.util package

// Importing HashMap class
import java.util.HashMap;
import java.util.Scanner;

// Main class
class Map_In_Java {

	static HashMap<String, Integer> mapObject = new HashMap<>();
	static Scanner scannerObject = new Scanner(System.in);
	public static void addToMap(){

		System.out.println("Name of Student acting as Key of Map::");
		String mapKey  = scannerObject.nextLine();
		System.out.println("Age of Student acting as Map of Map::");
		int mapValue = scannerObject.nextInt();

		mapObject.put(mapKey,mapValue);

		System.out.println("Object added to the Map.");

	}

	public static void displayFromMap(){
		System.out.println("Map::");
		for (String s : mapObject.keySet()){
			System.out.println("Name : "+s+" -> Key : "+mapObject.get(s));
		}	
	}
	
	//search
	public static void getValueFromKey(){
		System.out.println("Name(key) of Student whose age(value) want to get:: ");
		String mapKey  = scannerObject.nextLine();

		int age = mapObject.get(mapKey);
		System.out.println("Age(value) is:: "+age);
	}

	public static void getSizeOfMap(){
		
		int sizeOfMap = mapObject.size();
		System.out.println("The size of map is:: "+sizeOfMap);

	}

	public static void checkKeyExistsInMap(){
		System.out.println("Name(key) of Student:: ");
		String mapKey  = scannerObject.nextLine();

		boolean isPresent = mapObject.containsKey(mapKey);
		System.out.println("Name(key) " + mapKey + " is present :: "+isPresent);
	}

	// Main driver method
	public static void main(String[] args)
	{
		char ch;
        do    
        {
            System.out.println("\nThe options list for Map::\n");
            System.out.println("1. To add object in the Map");
            System.out.println("2. To print all objects in the Map");
            System.out.println("3. To get the Value(age) of a certain Key(student)");
            System.out.println("4. To print the size of Map");
            System.out.println("5. To verify does a key(student) exist in the Map.");
 
            int option_list_choice = scannerObject.nextInt();            
            switch (option_list_choice)
            {
            case 1 :
            	scannerObject.nextLine(); 
                addToMap();
                break;                          
            case 2 : 
                displayFromMap();
                break;                                          
            case 3 : 
            	scannerObject.nextLine();
                getValueFromKey();
                break;     
            case 4 : 
                getSizeOfMap();
                break;     
            case 5 : 
            	scannerObject.nextLine();
                checkKeyExistsInMap();
                break;         
            default : 
                System.out.println("Wrong Entry \n ");
                break;    
            }

            System.out.println("\nWanna proceed further(Type y or n)? \n");
            ch = scannerObject.next().charAt(0);    
		}while (ch == 'Y'|| ch == 'y');

	}
}

输出

The options list for Map::

1. To add an object in the Map
2. To print all objects in the Map
3. To get the Value(age) of a certain Key(student)
4. To print the size of Map
5. To verify does a key(student) exist in the Map.
1
Name of Student acting as Key of Map::
Nirnay
Age of Student acting as Map of Map::
23
Object added to the Map.

Wanna proceed further(Type y or n)? 

y

The options list for Map::

1. To add an object in the Map
2. To print all objects in the Map
3. To get the Value(age) of a certain Key(student)
4. To print the size of Map
5. To verify does a key(student) exist in the Map.
1
Name of Student acting as Key of Map::
Alex
Age of Student acting as Map of Map::
26
Object added to the Map.

Wanna proceed further(Type y or n)? 

y

The options list for Map::

1. To add an object in the Map
2. To print all objects in the Map
3. To get the Value(age) of a certain Key(student)
4. To print the size of Map
5. To verify does a key(student) exist in the Map.
1 
Name of Student acting as Key of Map::
Paul
Age of Student acting as Map of Map::
20
Object added to the Map.

Wanna proceed further(Type y or n)? 

y

The options list for Map::

1. To add an object in the Map
2. To print all objects in the Map
3. To get the Value(age) of a certain Key(student)
4. To print the size of Map
5. To verify does a key(student) exist in the Map.
1
Name of Student acting as Key of Map::
Merina
Age of Student acting as Map of Map::
32
Object added to the Map.

Wanna proceed further(Type y or n)? 

y

The options list for Map::

1. To add an object in the Map
2. To print all objects in the Map
3. To get the Value(age) of a certain Key(student)
4. To print the size of Map
5. To verify does a key(student) exist in the Map.
1
Name of Student acting as Key of Map::
Gwen 
Age of Student acting as Map of Map::
22
Object added to the Map.

Wanna proceed further(Type y or n)? 

y

The options list for Map::

1. To add an object in the Map
2. To print all objects in the Map
3. To get the Value(age) of a certain Key(student)
4. To print the size of Map
5. To verify does a key(student) exist in the Map.
1
Name of Student acting as Key of Map::
Tom
Age of Student acting as Map of Map::
61
Object added to the Map.

Wanna proceed further(Type y or n)? 

y

The options list for Map::

1. To add an object in the Map
2. To print all objects in the Map
3. To get the Value(age) of a certain Key(student)
4. To print the size of Map
5. To verify does a key(student) exist in the Map.
2
Map::
Name : Alex -> Key : 26
Name : Tom -> Key : 61
Name : Nirnay -> Key : 23
Name : Merina -> Key : 32
Name : Gwen -> Key : 22
Name : Paul -> Key : 20

Wanna proceed further(Type y or n)? 

y

The options list for Map::

1. To add an object in the Map
2. To print all objects in the Map
3. To get the Value(age) of a certain Key(student)
4. To print the size of Map
5. To verify does a key(student) exist in the Map.
3
Name(key) of Student whose age(value) want to get:: 
Nirnay
Age(value) is:: 23

Wanna proceed further(Type y or n)? 

y

The options list for Map::

1. To add an object in the Map
2. To print all objects in the Map
3. To get the Value(age) of a certain Key(student)
4. To print the size of Map
5. To verify does a key(student) exist in the Map.
4
The size of the map is:: 6

Wanna proceed further(Type y or n)? 

y

The options list for Map::

1. To add an object in the Map
2. To print all objects in the Map
3. To get the Value(age) of a certain Key(student)
4. To print the size of Map
5. To verify does a key(student) exist in the Map.
5
Name(key) of Student:: 
Alex
Name(key) Alex is present :: true

Wanna proceed further(Type y or n)? 

y

The options list for Map::

1. To add an object in the Map
2. To print all objects in the Map
3. To get the Value(age) of a certain Key(student)
4. To print the size of Map
5. To verify does a key(student) exist in the Map.
2
Map::
Name : Alex -> Key : 26
Name : Tom -> Key : 61
Name : Nirnay -> Key : 23
Name : Merina -> Key : 32
Name : Gwen -> Key : 22
Name : Paul -> Key : 20

Wanna proceed further(Type y or n)? 

y

The options list for Map::

1. To add an object in the Map
2. To print all objects in the Map
3. To get the Value(age) of a certain Key(student)
4. To print the size of Map
5. To verify does a key(student) exist in the Map.
1
Name of Student acting as Key of Map::
Nick
Age of Student acting as Map of Map::
18
Object added to the Map.

Wanna proceed further(Type y or n)? 

y

The options list for Map::

1. To add an object in the Map
2. To print all objects in the Map
3. To get the Value(age) of a certain Key(student)
4. To print the size of Map
5. To verify does a key(student) exist in the Map.
2
Map::
Name : Alex -> Key : 26
Name : Tom -> Key : 61
Name : Nick -> Key : 18
Name : Nirnay -> Key : 23
Name : Merina -> Key : 32
Name : Gwen -> Key : 22
Name : Paul -> Key : 20

Wanna proceed further(Type y or n)? 

n

在上面的代码中，我们借助不同的函数成功地实现了 Map 数据结构，这些函数用于执行 map 数据结构的不同功能。在上面编写的代码中，我们编写了一个用于在 map 数据类型中添加新数据的函数，以及另一个用于显示 map 数据类型中所有现有数据的函数。还有一个函数，用于获取存储在 map 数据类型中与特定键关联的值。还编写了一个返回 map 数据类型总大小的函数。最后，还编写了另一个函数，用于检查现有 map 数据类型中是否存在某个特定的键。最终，程序末尾编写了一个菜单驱动的程序，为此创建了一个 hashmap 的对象，用于按菜单驱动的顺序调用所有这些上面编写的函数。

因此，通过本文，我们了解了什么是 map 数据类型，以及如何在 Java 编程语言中实现一个简单的 map 数据类型。我们还看到了如何通过调用 hashmap 类提供的各种内置函数，在 Java 编程语言中使用 map 数据类型的不同功能。

在 Java 编程语言中，map 本身是一个接口。在我们的示例中，我们使用了 hashmap，它是一个扩展此特定接口的类。除了 hashmap 类，Java 中还有许多类扩展了 map 接口。在 Java 编程语言中扩展 map 接口的类的一些例子有 HashMap、TreeMap 和 LinkedHashMap。

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