day08【集合】

今日内容

• Map集合特点
• Map集合的遍历方式
• 方法可变参数
• 斗地主案例排序
• 集合的嵌套

目标

• 能够说出Map集合特点
• 使用Map集合添加方法保存数据
• 使用”键找值”的方式遍历Map集合
• 使用”键值对”的方式遍历Map集合
• 能够使用HashMap存储自定义键值对的数据
• 能够使用可变参数
• 能够使用HashMap编写斗地主洗牌发牌案例

第一章 Map集合

1.1 概述

现实生活中，我们常会看到这样的一种集合：IP地址与主机名，身份证号与个人，系统用户名与系统用户对象等，这种一一对应的关系，就叫做映射。Java提供了专门的集合类用来存放这种对象关系的对象，即java.util.Map接口。

我们通过查看Map接口描述，发现Map接口下的集合与Collection接口下的集合，它们存储数据的形式不同，如下图。

• Collection中的集合，元素是孤立存在的（理解为单身），向集合中存储元素采用一个个元素的方式存储。
• Map中的集合，元素是成对存在的(理解为夫妻)。每个元素由键与值两部分组成，通过键可以找对所对应的值。
• Collection中的集合称为单列集合，Map中的集合称为双列集合。
• 需要注意的是，Map中的集合不能包含重复的键，值可以重复；每个键只能对应一个值。

1.2 Map接口中的常用方法

• 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 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<K> keySet(): 获取Map集合中所有的键，存储到Set集合中。
• 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 Collection<V> values() 返回Map集合中的所有值到Collection集合。

public static void main(String[] args) {
    //创建 map对象
    HashMap<String, String>  map = new HashMap<String, String>();

    //添加元素到集合
    map.put("黄晓明", "杨颖");
    map.put("文章", "马伊琍");
    map.put("邓超", "孙俪");
    System.out.println(map);

    //String remove(String key)
    System.out.println(map.remove("邓超"));
    System.out.println(map);

    // 想要查看 黄晓明的媳妇 是谁
    System.out.println(map.get("黄晓明"));
    System.out.println(map.get("邓超"));
    
    Collection<String> coll = map.values();
    for(String value : coll){
        System.out.println(value);
    }
}

注意：使用put方法时，若指定的键(key)在集合中没有，则没有这个键对应的值，返回null，并把指定的键值添加到集合中； 若指定的键(key)在集合中存在，则返回值为集合中键对应的值（该值为替换前的值），并把指定键所对应的值，替换成指定的新值。

1.3 Map集合遍历

方式1:键找值方式

通过元素中的键，获取键所对应的值

分析步骤：

1. 获取Map中所有的键，由于键是唯一的，所以返回一个Set集合存储所有的键。方法提示:keyset()
2. 遍历键的Set集合，得到每一个键。
3. 根据键，获取键所对应的值。方法提示:get(K key)

遍历图解：

方式2:键值对方式

即通过集合中每个键值对(Entry)对象，获取键值对(Entry)对象中的键与值。

Entry键值对对象:

我们已经知道，Map中存放的是两种对象，一种称为key(键)，一种称为value(值)，它们在在Map中是一一对应关系，这一对对象又称做Map中的一个Entry(项)。Entry将键值对的对应关系封装成了对象。即键值对对象，这样我们在遍历Map集合时，就可以从每一个键值对（Entry）对象中获取对应的键与对应的值。

在Map集合中也提供了获取所有Entry对象的方法：

• 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)。

  获取了Entry对象 , 表示获取了一对键和值，那么同样Entry中 , 分别提供了获取键和获取值的方法：

• public K getKey()：获取Entry对象中的键。

• public V getValue()：获取Entry对象中的值。

操作步骤与图解：

1. 获取Map集合中，所有的键值对(Entry)对象，以Set集合形式返回。方法提示:entrySet()。
2. 遍历包含键值对(Entry)对象的Set集合，得到每一个键值对(Entry)对象。
3. 通过键值对(Entry)对象，获取Entry对象中的键与值。 方法提示:getkey() getValue()

遍历图解：

1.4 HashMap集合

Map接口实现类HashMap类特点：

• 底层哈希表结构。
• 不允许重复键。
  • 用作键的对象，应该重写hashCode()方法和equals()方法。
• 此集合可以使用null值和null键。
• 线程不安全，运行速度快。

1.5 HashMap存储自定义对象

练习：每位学生（姓名，年龄）都有自己的家庭住址。那么，既然有对应关系，则将学生对象和家庭住址存储到map集合中。学生作为键, 家庭住址作为值。

注意，学生姓名相同并且年龄相同视为同一名学生。

编写学生类：

public class Student {
    private String name;
    private int age;

    //构造方法
    //get/set
    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o)
            return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass())
            return false;
        Student student = (Student) o;
        return age == student.age && Objects.equals(name, student.name);
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(name, age);
    }
}

测试类：

public static void main(String[] args) {
    //1,创建Hashmap集合对象。
    Map<Student,String> map = new HashMap<Student,String>();
    //2,添加元素。
    map.put(new Student("lisi",28), "上海");
    map.put(new Student("wangwu",22), "北京");
    map.put(new Student("wangwu",22), "南京");

    //3,取出元素。键找值方式
    Set<Student> keySet = map.keySet();
    for(Student key: keySet){
    String value = map.get(key);
    	System.out.println(key.toString()+"....."+value);
    }
}

• 当给HashMap中存放自定义对象时，如果自定义对象作为key存在，这时要保证对象唯一，必须复写对象的hashCode和equals方法(如果忘记，请回顾HashSet存放自定义对象)。
• 如果要保证map中存放的key和取出的顺序一致，可以使用java.util.LinkedHashMap集合来存放。

1.6 LinkedHashMap介绍

我们知道HashMap保证成对元素唯一，并且查询速度很快，可是成对元素存放进去是没有顺序的，那么我们要保证有序，还要速度快怎么办呢？

在HashMap下面有一个子类LinkedHashMap，底层是哈希表双向链表，保证迭代的顺序。

public static void main(String[] args) {
    LinkedHashMap<String, String> map = new LinkedHashMap<String, String>();
    map.put("邓超", "孙俪");
    map.put("李晨", "范冰冰");
    map.put("刘德华", "朱丽倩");
    Set<Entry<String, String>> entrySet = map.entrySet();
    for (Entry<String, String> entry : entrySet) {
   		System.out.println(entry.getKey() + "  " + entry.getValue());
    }
}

1.7 Properties集合

Map接口实现类Hashtable的子类Properties类。Properties也是Map接口实现类，是存储键值对的双列集合，由于此类能和IO流结合使用，数据可以持久化，使用量很大。（IO部分后面课程详解）

Properties集合特点：

• 继承Hashtable，底层数据结构是哈希表。
• 线程安全，运行速度慢。
• 不允许null值，null键。
• 此集合存储键值对数据类型固定为String。
• 可以和IO流结合使用，从流中加载数据。

Properties集合特有方法：

• Object setPropery(String key,String value)，向集合中存储键值对。
• String getProperty(String key)，获取集合中键对应的值，无此键返回null。
• Set<String> stringPropertyNames()，集合中的所有键存储到Set集合。
• void load(输入流对象) ，IO部分讲解。

public static void main(String[] args){
    Properties properties = new Properties();
    //存储键值对
    properties.setProperty("k1","v1");
    properties.setProperty("k2","v2");
    properties.setProperty("k3","v3");
    properties.setProperty("k4","v4");
    System.out.println(properties);
    //获取k2键对应的值
    String value = properties.getProperty("k2");
    System.out.println(value);
    //所有的键存储到Set集合
    Set<String> set = properties.stringPropertyNames();
    for(String key : set){
    	System.out.println(key+"=="+properties.getProperty(key));
    }
}

1.8 Map集合练习

需求：

计算一个字符串中每个字符出现次数。

分析：

1. 获取一个字符串对象
2. 创建一个Map集合，键代表字符，值代表次数。
3. 遍历字符串得到每个字符。
4. 判断Map中是否有该键。
5. 如果没有，第一次出现，存储次数为1；如果有，则说明已经出现过，获取到对应的值进行++，再次存储。
6. 打印最终结果

方法介绍

public boolean containKey(Object key):判断该集合中是否有此键。

public static void main(String[] args) {
    //友情提示
    System.out.println("请录入一个字符串:");
    String line = new Scanner(System.in).nextLine();
    // 定义 每个字符出现次数的方法
    findChar(line);
}
private static void findChar(String line) {
    //1:创建一个集合 存储  字符 以及其出现的次数
    HashMap<Character, Integer> map = new HashMap<Character, Integer>();
    //2:遍历字符串
    for (int i = 0; i < line.length(); i++) {
        char c = line.charAt(i);
        //判断 该字符 是否在键集中
        if (!map.containsKey(c)) {//说明这个字符没有出现过
        	//那就是第一次
        	map.put(c, 1);
        } else {
       	 	//先获取之前的次数
        	Integer count = map.get(c);
        	//count++;
        	//再次存入  更新
        	map.put(c, ++count);
        }
    }
    System.out.println(map);
}

第二章 可变参数

2.1 可变参数

在JDK1.5之后，如果我们定义一个方法需要接受多个参数，并且多个参数类型一致，我们可以对其简化.

格式：

修饰符 返回值类型 方法名(参数类型... 形参名){  }

代码演示：

public static void main(String[] args) {
    int sum = getSum(6, 7, 2, 12, 2121);
    System.out.println(sum);
}
public static int getSum(int... arr) {
    int sum = 0;
    for (int a : arr) {
    	sum += a;
    }
    return sum;
}

注意：

• 可变参数的本质是数组。
  • 不传递参数，数组的长度是0.
  • 传递几个参数，数组的长度就是几。
• 一个方法中只能有一个可变参数。
• 如果方法中有多个参数，可变参数只能写在最后一位。

2.2 可变参数应用

在Collections中也提供了添加一些元素方法：

public static <T> boolean addAll(Collection<T> c, T... elements) :往集合中添加一些元素。

public static void main(String[] args) {
      ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
      //原来写法
      //list.add(12);
      //list.add(14);
      //list.add(15);
      //list.add(1000);
      //采用工具类 完成 往集合中添加元素  
      Collections.addAll(list, 5, 222, 1，2);
      System.out.println(list);
}

第三章 斗地主案例排序

3.1 案例介绍

按照斗地主的规则，完成洗牌发牌的动作。

具体规则：

1. 组装54张扑克牌将。
2. 54张牌顺序打乱。
3. 三个玩家参与游戏，三人交替摸牌，每人17张牌，最后三张留作底牌。
4. 查看三人各自手中的牌（按照牌的大小排序）、底牌。

规则：手中扑克牌从大到小的摆放顺序：大王,小王,2,A,K,Q,J,10,9,8,7,6,5,4,3。

3.2 案例需求分析

1. 准备牌：

完成数字与纸牌的映射关系：

使用双列Map(HashMap)集合，完成一个数字与字符串纸牌的对应关系(相当于一个字典)。

2. 洗牌：

通过数字完成洗牌发牌

3. 发牌：

将每个人以及底牌设计为ArrayList,将最后3张牌直接存放于底牌，剩余牌通过对3取模依次发牌。

存放的过程中要求数字大小与斗地主规则的大小对应。

将代表不同纸牌的数字分配给不同的玩家与底牌。

4. 看牌：

通过Map集合找到对应字符展示。

通过查询纸牌与数字的对应关系，由数字转成纸牌字符串再进行展示。

3.3 代码实现

public static void main(String[] args) {
    // 定义一个Map集合用来存储牌号  和 牌 
    HashMap<Integer, String> pookerMap = new HashMap<Integer, String>();
    //定义一个List集合用来存储牌号
    ArrayList<Integer> pookerList = new ArrayList<Integer>();

    String[] colors = "♥-♠-♦-♣".split("-");
    String[] nums = "2-A-K-Q-J-10-9-8-7-6-5-4-3".split("-");


    int index = 2;
    for(String num : nums){
    	for(String color : colors){
    		String thisPooker = color+num;
   
    		//将扑克牌放入Map集合
   			pookerMap.put(index, thisPooker);
    		//将牌号放入到pookerList集合中
   		 pookerList.add(index);
    	 index++;
    	}
    }

    //将大王小王添加到集合
    pookerMap.put(0, "大王");
    pookerMap.put(1, "小王");
    pookerList.add(0);
    pookerList.add(1);

    //洗牌
    Collections.shuffle(pookerList);

    //发牌
    ArrayList<Integer> player1 = new ArrayList<Integer>();
    ArrayList<Integer> player2 = new ArrayList<Integer>();
    ArrayList<Integer> player3 = new ArrayList<Integer>();
    ArrayList<Integer> diPai = new ArrayList<Integer>();

    //遍历牌号的集合 判断索引发牌号
    for(int i = 0 ;i < pookerList.size() ;i++){
        Integer pookerNum = pookerList.get(i);
        if(i>=51)
            diPai.add(pookerNum);
        }else if(i % 3 == 0){
            player1.add(psookerNum);
        }else if(i % 3 == 1){
            player2.add(pookerNum);
        }else if(i % 3 == 2){
            player3.add(pookerNum);
        }
    }
    //		排序
    Collections.sort(player1);
    Collections.sort(player2);
    Collections.sort(player3);
    Collections.sort(diPai);

    show("柳岩",player1,pookerMap);
    show("唐嫣",player2,pookerMap);
    show("金莲",player3,pookerMap);
    show("底牌",diPai,pookerMap);

    }
    //定义方法 看牌
    public static void show(String name,ArrayList<Integer> player,HashMap<Integer, String> pookerMap ){
    System.out.print(name+":");
    for(Integer pookerNum : player){
        String thisPooker = pookerMap.get(pookerNum);
        System.out.print(thisPooker+" ");
    }
    System.out.println();
}

第四章 集合练习（新增）

4.1 List嵌套List集合

需求：创建3个List集合，每个集合中分别存储一些字符串，将3个List集合存储到另一个List集合中。

public static void main(String[] args)  {
    //List大集合
    List<List<String>> bigList = new ArrayList<List<String>>();

    //List小集合
    List<String> little1 = new ArrayList<String>();
    List<String> little2 = new ArrayList<String>();
    List<String> little3 = new ArrayList<String>();

    //小集合存储字符串
    little1.add("张三1");
    little1.add("李四1");
    little2.add("王五2");
    little2.add("赵六2");
    little3.add("田七3");
    little3.add("马八3");

    //大集合，存储小集合
    bigList.add(little1);
    bigList.add(little2);
    bigList.add(little3);

    //遍历大集合
    Iterator<List<String>> iterator = bigList.iterator();
    while (iterator.hasNext()){
        //取出大集合中的小集合
        List<String> little = iterator.next();
        Iterator<String> littleIterator = little.iterator();
        while (littleIterator.hasNext()){
        	System.out.println(littleIterator.next());
        }
    }
}

4.2 List嵌套Map

需求：1班级有第三名同学，学号和姓名分别为：001=张三，002=李四，003=王五，2班有三名同学，学号和姓名分别为：001=黄晓明，002=杨颖，003=刘德华，004=朱丽倩，请将同学的信息以键值对的形式存储到2个Map集合中，在将2个Map集合存储到List集合中。

public static void main(String[] args)  {
    //List大集合
    List<Map<String,String>> bigList = new ArrayList<Map<String, String>>();
    //Map存储学生信息小集合
    Map<String,String> map1 = new HashMap<String, String>();
    Map<String,String> map2 = new HashMap<String, String>();

    //存储学生信息
    map1.put("001","张三");
    map1.put("002","李四");

    map2.put("001","黄晓明");
    map2.put("002","杨颖");
    map2.put("003","刘德华");
    map2.put("004","朱丽倩");

    //map存储到List集合
    bigList.add(map1);
    bigList.add(map2);

    //遍历List集合
    Iterator<Map<String,String>> iterator = bigList.iterator();
    while (iterator.hasNext()){
        Map<String,String> map = iterator.next();
        //遍历Map集合
        Set<Map.Entry<String,String>> entrySet = map.entrySet();
        Iterator<Map.Entry<String,String>> iteratorSet = entrySet.iterator();
        while (iteratorSet.hasNext()){
            Map.Entry<String,String> entry = iteratorSet.next();
            System.out.println(entry.getKey()+"="+entry.getValue());
        }
    }
}

4.3 Map嵌套Map

需求：有以下数据结构，使用集合存储。

• java基础班 集合 存储的是 学号 键，值学生姓名

  • 001 张三
  • 002 李四

• java就业班

  • 001 王五
  • 002 赵柳

public static void main(String[] args) {
    //创建基础班集合
    HashMap<String,String> javase = new HashMap<String, String>();
    javase.put("001", "张三");
    javase.put("002", "李四");

    //创建就业班集合
    HashMap<String,String> javaee = new HashMap<String, String>();
    javaee.put("001", "王五");
    javaee.put("002", "赵柳");

    //创建传智播客集合，键是班级的名字，值是两个班级的集合HashMap
    HashMap<String,HashMap<String,String>> czbk = new HashMap<String, HashMap<String,String>>();

    //将班级集合添加到czbk集合
    czbk.put("基础班", javase);
    czbk.put("就业班", javaee);

    //keySet0(czbk);
    entrySet0(czbk);
}
	/*
	 * 定义方法，实现迭代Map集合嵌套，entrySet
	 */
public static void entrySet0(HashMap<String,HashMap<String,String>> czbk){
    //集合方法 czbk entrySet() 获取集合键值对关系对象Map.Entry存储到Set集合
    Set<Map.Entry<String, HashMap<String,String>>> set = czbk.entrySet();
    //迭代班级集合Set
    Iterator<Map.Entry<String, HashMap<String,String>>> it = set.iterator();
    while(it.hasNext()){
        //it获取 next获取到是一个 Map.Entry对象
        Map.Entry<String, HashMap<String,String>> entryClassName = it.next();
        //Map.Entry方法 getKey getValue 获取键和值
        String className = entryClassName.getKey();
        HashMap<String,String> classMap = entryClassName.getValue();
        //迭代小集合，班级集合 classMap
        //classMap集合方法 entrySet 获取小集合的键值对关系对象存储到Set集合
        Set<Map.Entry<String, String>> setClass = classMap.entrySet();
        //迭代小集合，班级集合键值对关系对象 setClass
        Iterator<Map.Entry<String, String>> itClass = setClass.iterator();
        while(itClass.hasNext()){
            //itClass.next()方法，获取的是班级集合的键值对关系对象
            Map.Entry<String, String> entryClass = itClass.next();
            //getKey  getValue方法获取
            String number = entryClass.getKey();
            String name = entryClass.getValue();
            System.out.println(className+".."+number+".."+name);
        }
    }
}
	
/*
 * 定义方法，实现迭代Map嵌套集合，keySet
 */
public static void keySet0(HashMap<String,HashMap<String,String>> czbk){
    //集合方法 czbk keySet()获取 传智播客集合的所有的键存储Set集合
    Set<String> setClassName = czbk.keySet();
    //迭代Set集合
    Iterator<String> itClassName = setClassName.iterator();
    while(itClassName.hasNext()){
        //next()获取出来的，Set集合，Set集合存储是大集合的键-班级名字
        String className = itClassName.next();
        //大集合czbk get方法获取值，值是另一个集合
        HashMap<String,String> classMap = czbk.get(className);
        //对班级集合 classMap 迭代  集合方法keySet将所有的键，存储到Set集合
        Set<String> setNumber = classMap.keySet();
        Iterator<String> itNumber = setNumber.iterator();
        while(itNumber.hasNext()){
            //next方法 获取的是班级小集合，的学号，键
            String number = itNumber.next();
            //班级小集合get方法获取值
            String name = classMap.get(number);
            //输出班级名字，学号，学生姓名
            System.out.println(className+".."+number+".."+name);
        }
    }
}