Java集合体系结构分析与比较(四)

2014-11-24 10:29:11 · 作者: · 浏览: 1
键字的旧值,如果关键字原先并不存在,则返回null
Object remove(Object key): 从映像中删除与key相关的映射
void putAll(Map t): 将来自特定映像的所有元素添加给该映像
void clear(): 从映像中删除所有映射
键和值都可以为null。但是,您不能把Map作为一个键或值添加给自身。
(2) 查询操作:
Object get(Object key): 获得与关键字key相关的值,并且返回与关键字key相关的对象,如果没有在该映像中找到该关键字,则返回null
boolean containsKey(Object key): 判断映像中是否存在关键字key
boolean containsValue(Object value): 判断映像中是否存在值value
int size(): 返回当前映像中映射的数量
boolean isEmpty():判断映像中是否有任何映射
(3) 视图操作:处理映像中键/值对组
Set keySet(): 返回映像中所有关键字的视图集
因为映射中键的集合必须是唯一的,您用Set支持。你还可以从视图中删除元素,同时,关键字和它相关的值将从源映像中被删除,但是你不能添加任何元素。
Collection values():返回映像中所有值的视图集
因为映射中值的集合不是唯一的,您用Collection支持。你还可以从视图中删除元素,同时,值和它的关键字将从源映像中被删除,但是你不能添加任何元素。
Set entrySet(): 返回Map.Entry对象的视图集,即映像中的关键字/值对
因为映射是唯一的,您用Set支持。你还可以从视图中删除元素,同时,这些元素将从源映像中被删除,但是你不能添加任何元素。
5.1 接口Map.Entry
Map的entrySet()方法返回一个实现Map.Entry接口的对象集合。集合中每个对象都是底层Map中一个特定的键/值对。
通过这个集合的迭代器,您可以获得每一个条目(唯一获取方式)的键或值,并对值进行更改。当条目通过迭代器返回后,除非是迭代器自身的remove()方法或者迭代器返回的条目的setValue()方法,其余对源Map外部的修改都会导致此条目集变得无效,同时产生条目行为未定义。
(1) Object getKey(): 返回条目的关键字
(2) Object getValue(): 返回条目的值
(3) Object setValue(Object value): 将相关映像中的值改为value,并且返回旧值
5.2 接口SortedMap
“集合框架”提供了个特殊的Map接口:SortedMap,它用来保持键的有序顺序。
SortedMap接口为映像的视图(子集),包括两个端点提供了访问方法。除了排序是作用于映射的键以外,处理SortedMap和处理SortedSet一样。
添加到SortedMap实现类的元素必须实现Comparable接口,否则您必须给它的构造函数提供一个Comparator接口的实现。TreeMap类是它的唯一一份实现。
因为对于映射来说,每个键只能对应一个值,如果在添加一个键/值对时比较两个键产生了0返回值(通过Comparable的compareTo()方法或通过Comparator的compare()方法),那么,原始键对应值被新的值替代。如果两个元素相等,那还好。但如果不相等,那么您就应该修改比较方法,让比较方法和 equals() 的效果一致。
(1) Comparator comparator(): 返回对关键字进行排序时使用的比较器,如果使用Comparable接口的compareTo()方法对关键字进行比较,则返回null
(2) Object firstKey(): 返回映像中第一个(最低)关键字
(3) Object lastKey(): 返回映像中最后一个(最高)关键字
(4) SortedMap subMap(Object fromKey, Object toKey): 返回从fromKey(包括)至toKey(不包括)范围内元素的SortedMap视图(子集)
(5) SortedMap headMap(Object toKey): 返回SortedMap的一个视图,其内各元素的key皆小于toKey
(6) SortedSet tailMap(Object fromKey): 返回SortedMap的一个视图,其内各元素的key皆大于或等于fromKey
5.3 抽象类AbstractMap
和其它抽象集合实现相似,AbstractMap 类覆盖了equals()和hashCode()方法以确保两个相等映射返回相同的哈希码。如果两个映射大小相等、包含同样的键且每个键在这两个映射中对应的值都相同,则这两个映射相等。映射的哈希码是映射元素哈希码的总和,其中每个元素是Map.Entry接口的一个实现。因此,不论映射内部顺序如何,两个相等映射会报告相同的哈希码。
5.4 类HashMap
Map基于散列表的实现,取代了Hashtable。插入和查询label/value的开销是固定的,并且可以通过构造器设置容量和负载因子,以调整容器的性能。
使用散列的目的:想要使用一个对象来查找另一个对象。使用TreeSet或TreeMap也能实现此目的。另外,还可以自己实现一个Map,此时,必须提供Map.entrySet()方法来生成Map.Entry对象的Set。
使用散列的价值:速度,散列使得查询可以快速进行。散列将label保存在数组中方便快速查询,因为存储一组元素最快的数据结构是数组,用它来表示label的信息(后面有信息的描述),而不是label本身。通过label对象计算得到一个数字,作为数组的下标,这个数字就是散列码(即前面所述的信息)。该散列码具体是通过定义在基类Object中,可能由程序员自定义的类覆盖的hashCode()方法,即散列函数生成。为了解决数组容量带来的限制,可以使不同的label生成相同的下标,保存在一个链表list中,每一个链表就是数组的一个元素。查询label时就可以通过对list中的信息进行查找,当散列函数比较好,数组的每个位置中的list长度较短,则可以快速查找到数组元素list中的某个位置,提高了整体速度。
散列表中的slot通常称为bucket,为了使散列分步均匀,bucket的值一般取质数。但事实证明,质数实际上并不是散列bucket的理想容量,近来Java散列实现都使用2的幂,具体如何验证以后再续。
为了优化HashMap空间的使用,您可以调优初始容量和负载因子。
(1) HashMap(): 构建一个空的哈希映像
(2) HashMap(Map m): 构建一个哈希映像,并且添加映像m的所有映射
(3) HashMap(int initialCapacity): 构建一个拥有特定容量的空的哈希映像
(4) HashMap(int initialCapacity, float loadFactor): 构建一个拥有特定容量和加载因子的空的哈希映像
5.4.1 hashCode()
当使用标准库中的类Integer 作为HashMap的label时,程序能够正常运行,但是使用自己创建的类作为HashMap的label时,通