606 lines
19 KiB
Markdown
606 lines
19 KiB
Markdown
# day04 【Map、补充知识点】
|
||
|
||
### 主要内容
|
||
|
||
- Map集合
|
||
- 补充知识点
|
||
|
||
### 教学目标
|
||
|
||
- [ ] 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debug调试程序
|
||
- [ ] 能够理解冒泡排序的原理
|
||
- [ ] 能够使用Arrays数组工具类的常用方法
|
||
- [ ] 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的常用子类
|
||
|
||
通过查看Map接口描述，看到Map有多个子类，这里我们主要讲解常用的HashMap集合、LinkedHashMap集合。
|
||
|
||
* **HashMap\<K,V>**：存储数据采用的哈希表结构，元素的存取顺序不能保证一致。由于要保证键的唯一、不重复，需要重写键的hashCode()方法、equals()方法。
|
||
* **LinkedHashMap\<K,V>**：HashMap下有个子类LinkedHashMap，存储数据采用的哈希表结构+链表结构。通过链表结构可以保证元素的存取顺序一致；通过哈希表结构可以保证的键的唯一、不重复，需要重写键的hashCode()方法、equals()方法。
|
||
|
||
> tips：Map接口中的集合都有两个泛型变量\<K,V>,在使用时，要为两个泛型变量赋予数据类型。两个泛型变量\<K,V>的数据类型可以相同，也可以不同。
|
||
>
|
||
|
||
### 1.3 Map的常用方法
|
||
|
||
Map接口中定义了很多方法，常用的如下：
|
||
|
||
* `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。
|
||
|
||
Map接口的方法演示
|
||
|
||
~~~java
|
||
public class MapDemo {
|
||
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"));
|
||
}
|
||
}
|
||
~~~
|
||
|
||
> tips:
|
||
>
|
||
> 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。
|
||
|
||
### 1.4 Map的遍历
|
||
|
||
#### 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：
|
||
|
||
|
||
|
||
> tips：Map集合不能直接使用迭代器或者foreach进行遍历。但是转成Set之后就可以使用了。
|
||
>
|
||
|
||
### 1.5 HashMap存储自定义类型
|
||
|
||
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：
|
||
|
||
~~~java
|
||
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);
|
||
}
|
||
}
|
||
~~~
|
||
|
||
编写测试类：
|
||
|
||
~~~java
|
||
public class HashMapTest {
|
||
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，它是链表和哈希表组合的一个数据存储结构。
|
||
|
||
~~~java
|
||
public class LinkedHashMapDemo {
|
||
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());
|
||
}
|
||
}
|
||
}
|
||
~~~
|
||
|
||
结果:
|
||
|
||
~~~
|
||
邓超 孙俪
|
||
李晨 范冰冰
|
||
刘德华 朱丽倩
|
||
~~~
|
||
|
||
### 1.7 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。
|
||
|
||
**代码：**
|
||
|
||
~~~java
|
||
public class MapTest {
|
||
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 补充知识点
|
||
|
||
### 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:**
|
||
|
||
```java
|
||
public class ChangeArgs {
|
||
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：**
|
||
|
||
1.一个方法只能有一个可变参数
|
||
|
||
2.如果方法中有多个参数，可变参数要放到最后。
|
||
|
||
**应用场景: Collections**
|
||
|
||
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。
|
||
|
||
**代码演示:**
|
||
|
||
```java
|
||
public class CollectionsDemo {
|
||
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);
|
||
}
|
||
```
|
||
### 2.2 Debug追踪
|
||
|
||
**使用IDEA的断点调试功能，查看程序的运行过程** Debug调试窗口介绍
|
||
|
||
|
||
|
||
### 2.3 数组排序
|
||
|
||
#### 冒泡排序
|
||
|
||
##### 冒泡排序概述
|
||
|
||
- 一种排序的方式，对要进行排序的数据中相邻的数据进行两两比较，将较大的数据放在后面，依次对所有的数据进行操作，直至所有数据按要求完成排序
|
||
- 如果有n个数据进行排序，总共需要比较n-1次
|
||
- 每一次比较完毕，下一次的比较就会少一个数据参与
|
||
|
||
##### 冒泡排序图解
|
||
|
||
|
||
|
||
##### 冒泡排序代码实现
|
||
|
||
```java
|
||
/*
|
||
冒泡排序：
|
||
一种排序的方式，对要进行排序的数据中相邻的数据进行两两比较，将较大的数据放在后面，
|
||
依次对所有的数据进行操作，直至所有数据按要求完成排序
|
||
*/
|
||
public class ArrayDemo {
|
||
public static void main(String[] args) {
|
||
//定义一个数组
|
||
int[] arr = {7, 6, 5, 4, 3};
|
||
System.out.println("排序前：" + arrayToString(arr));
|
||
|
||
// 这里减1，是控制每轮比较的次数
|
||
for (int x = 0; x < arr.length - 1; x++) {
|
||
// -1是为了避免索引越界，-x是为了调高比较效率
|
||
for (int i = 0; i < arr.length - 1 - x; i++) {
|
||
if (arr[i] > arr[i + 1]) {
|
||
int temp = arr[i];
|
||
arr[i] = arr[i + 1];
|
||
arr[i + 1] = temp;
|
||
}
|
||
}
|
||
}
|
||
System.out.println("排序后：" + arrayToString(arr));
|
||
|
||
}
|
||
|
||
//把数组中的元素按照指定的规则组成一个字符串：[元素1, 元素2, ...]
|
||
public static String arrayToString(int[] arr) {
|
||
StringBuilder sb = new StringBuilder();
|
||
sb.append("[");
|
||
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
|
||
if (i == arr.length - 1) {
|
||
sb.append(arr[i]);
|
||
} else {
|
||
sb.append(arr[i]).append(", ");
|
||
}
|
||
}
|
||
sb.append("]");
|
||
String s = sb.toString();
|
||
return s;
|
||
}
|
||
}
|
||
```
|
||
|
||
### 2.4 Arrays类
|
||
|
||
#### 概述
|
||
|
||
`java.util.Arrays` 此类包含用来操作数组的各种方法，比如排序和搜索等。其所有方法均为静态方法，调用起来非常简单。
|
||
|
||
#### 操作数组的方法
|
||
|
||
- `public static String toString(int[] a) ` ：返回指定数组内容的字符串表示形式。
|
||
|
||
```java
|
||
public static void main(String[] args) {
|
||
// 定义int 数组
|
||
int[] arr = {7, 6, 5, 4, 3};
|
||
// 打印数组,输出地址值
|
||
System.out.println(arr); // [I@2ac1fdc4
|
||
|
||
// 数组内容转为字符串
|
||
String s = Arrays.toString(arr);
|
||
// 打印字符串,输出内容
|
||
System.out.println(s); // [7, 6, 5, 4, 3]
|
||
}
|
||
```
|
||
|
||
- `public static void sort(int[] a)` ：对指定的 int 型数组按数字升序进行排序。
|
||
|
||
```java
|
||
public static void main(String[] args) {
|
||
// 定义int 数组
|
||
int[] arr = {7, 6, 5, 4, 3};
|
||
System.out.println("排序前:"+ Arrays.toString(arr)); // 排序前:[7, 6, 5, 4, 3]
|
||
// 升序排序
|
||
Arrays.sort(arr);
|
||
System.out.println("排序后:"+ Arrays.toString(arr));// 排序后:[3, 4, 5, 6, 7]
|
||
}
|
||
```
|
||
|
||
|
||
|
||
## 第三章 模拟斗地主洗牌发牌
|
||
|
||
### 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\<String>,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 实现代码步骤
|
||
|
||
~~~java
|
||
package com.inmind04;
|
||
|
||
import java.util.ArrayList;
|
||
import java.util.Collections;
|
||
import java.util.HashMap;
|
||
|
||
/*
|
||
* 组合牌
|
||
* 定义一个Map集合用来存储牌号 和 牌
|
||
* 定义一个List集合用来存储牌号
|
||
* 花色:♥-♠-♦-♣
|
||
* 数字:2-A-K-Q-J-10-9-8-7-6-5-4-3
|
||
* 洗牌
|
||
* Collections.shuffle(牌号集合)
|
||
* 发牌
|
||
* 三个玩家三个集合
|
||
* 发牌号
|
||
* 排序
|
||
* 看牌
|
||
*/
|
||
public class Pooker {
|
||
|
||
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;
|
||
// System.out.println(thisPooker);
|
||
//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);
|
||
|
||
// System.out.println(pookerMap);
|
||
// System.out.println(pookerList);
|
||
|
||
//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(pookerNum);
|
||
}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);
|
||
// System.out.println(player1);
|
||
// System.out.println(player2);
|
||
// System.out.println(player3);
|
||
// System.out.println(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();
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
~~~
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
|