Beherrschen Sie die Essenz von Java Map, eine notwendige Fähigkeit für fortgeschrittene Lernende

PHP-Editor Zimo empfiehlt das Erlernen von Java Map, einer Schlüsselkompetenz für fortgeschrittene Lernende. Die Beherrschung der Essenz von Java Map kann nicht nur die Programmierkenntnisse verbessern, sondern den Lernenden auch dabei helfen, die Anwendung von Datenstrukturen und Algorithmen besser zu verstehen und so eine solide Grundlage für die zukünftige Programmierung zu legen.

Map hat in Java viele Verwendungsmöglichkeiten. Beispielsweise können Sie eine Karte verwenden, um Benutzer-IDs und Passwörter, Produkt-IDs und Preise oder Dateinamen und Dateiinhalte zu speichern. Karten eignen sich auch hervorragend zum Speichern von Konfigurationseinstellungen innerhalb einer Anwendung.

Es gibt drei integrierte Map-Implementierungen in Java: HashMap, TreeMap und LinkedHashMap. HashMap ist eine auf Hash-Tabellen basierende Map-Implementierung und die am weitesten verbreitete Map-Implementierung. TreeMap ist eine Map-Implementierung, die auf Rot-Schwarz-Bäumen basiert. Sie sortiert Schlüssel-Wert-Paare in der Schlüsselreihenfolge. LinkedHashMap ist eine Map-Implementierung, die auf einer „verknüpften Liste“ basiert und die Einfügereihenfolge von Schlüssel-Wert-Paaren beibehält. HashMap

HashMap ist die am häufigsten verwendete Map-Implementierung. Es verwendet eine Hash-Tabelle zum Speichern von Schlüssel-Wert-Paaren. Eine Hash-Tabelle ist ein Array, in dem jedes Element eine verknüpfte Liste ist. Wenn Sie einer HashMap ein Schlüssel-Wert-Paar hinzufügen, berechnet die HashMap den Hash-Code des Schlüssels und speichert das Schlüssel-Wert-Paar in derselben verknüpften Liste wie den Hash-Code. Wenn Sie einen Wert aus einer HashMap abrufen, berechnet die HashMap den Hash-Code des Schlüssels und sucht dann nach dem Schlüssel in derselben verknüpften Liste wie der Hash-Code.

Die Komplexität von HashMap beträgt O(1), was bedeutet, dass die Zeit zum Suchen, Hinzufügen oder Löschen eines Schlüssel-Wert-Paares im Durchschnitt konstant ist. Im schlimmsten Fall kann die Komplexität einer HashMap jedoch auf O(n) zurückgehen, wobei n die Anzahl der Schlüssel-Wert-Paare in der Map ist. Dies liegt daran, dass die Hash-Tabelle aus dem Gleichgewicht geraten kann, was dazu führen kann, dass einige verknüpfte Listen sehr lang werden.

TreeMap

TreeMap ist eine Map-Implementierung, die Schlüssel-Wert-Paare in Schlüsselreihenfolge sortiert. Es verwendet Rot-Schwarz-Bäume zum Speichern von Schlüssel-Wert-Paaren. Ein Rot-Schwarz-Baum ist ein selbstausgleichender binärer Suchbaum, was bedeutet, dass seine Höhe immer O(log n) beträgt, wobei n die Anzahl der Knoten im Baum ist. Die Komplexität von TreeMap beträgt O(log n), was bedeutet, dass die Zeit zum Suchen, Hinzufügen oder Löschen eines Schlüssel-Wert-Paares im Durchschnitt O(log n) beträgt. Im schlimmsten Fall kann die Komplexität von TreeMap jedoch auf O(n) degenerieren, wobei n die Anzahl der Schlüssel-Wert-Paare in der Map ist. Dies liegt daran, dass der Rot-Schwarz-Baum aus dem Gleichgewicht geraten kann, wodurch die Höhe des Baums O(n) wird.

LinkedHashMap

LinkedHashMap ist eine Map-Implementierung, die die Einfügereihenfolge von Schlüssel-Wert-Paaren beibehält. Es verwendet verknüpfte Listen zum Speichern von Schlüssel-Wert-Paaren. Wenn Sie einer LinkedHashMap ein Schlüssel-Wert-Paar hinzufügen, wird das Schlüssel-Wert-Paar am Ende der verknüpften Liste hinzugefügt. Wenn Sie einen Wert aus einer LinkedHashMap abrufen, durchläuft die LinkedHashMap die verknüpfte Liste, bis sie ein Schlüssel-Wert-Paar findet, das mit dem angegebenen Schlüssel übereinstimmt. Die Komplexität von LinkedHashMap beträgt O(n), wobei n die Anzahl der Schlüssel-Wert-Paare in der Map ist. Dies liegt daran, dass LinkedHashMap die verknüpfte Liste durchlaufen muss, um das Schlüssel-Wert-Paar zu finden, das mit dem angegebenen Schlüssel übereinstimmt.

Wählen Sie die entsprechende Kartenimplementierung

Bei der Auswahl einer geeigneten Kartenimplementierung müssen Sie die folgenden Faktoren berücksichtigen:

Leistung:

Sie müssen die Leistungsanforderungen Ihrer Karte berücksichtigen. Wenn Sie eine leistungsstarke Karte benötigen, sollten Sie HashMap verwenden. Wenn Sie eine Map benötigen, die Schlüssel-Wert-Paare in Schlüsselreihenfolge sortiert, sollten Sie eine TreeMap verwenden. Wenn Sie eine Map benötigen, die die Einfügereihenfolge von Schlüssel-Wert-Paaren beibehält, sollten Sie LinkedHashMap verwenden.

• Thread-Sicherheit: Sie müssen überlegen, ob die Karte
Thread-sicher
• sein muss. Wenn mehrere Threads gleichzeitig auf Ihre Map zugreifen, sollten Sie ConcurrentHashMap verwenden. ConcurrentHashMap ist eine threadsichere Map-Implementierung, die Ihnen die sichere Verwendung von Map in einer Parallelität-Umgebung ermöglicht. Speichernutzung: Sie müssen die Speichernutzungsanforderungen von Map berücksichtigen. HashMap benötigt im Allgemeinen weniger Speicher als TreeMap und LinkedHashMap.
• Demo-Code

Der folgende Code zeigt, wie eine HashMap zum Speichern von Benutzer-IDs und Passwörtern verwendet wird:

Map<String, String> users = new HashMap<>();
users.put("alice", "passWord1");
users.put("bob", "password2");
users.put("charlie", "password3");

String password = users.get("alice");

Der folgende Code zeigt, wie eine TreeMap zum Speichern von Produkt-IDs und Preisen verwendet wird:

Map<Integer, Double> products = new TreeMap<>();
products.put(1, 10.0);
products.put(2, 20.0);
products.put(3, 30.0);

Double price = products.get(2);

Der folgende Code zeigt, wie LinkedHashMap zum Speichern von Dateinamen und Dateiinhalten verwendet wird:

Map<String, String> files = new LinkedHashMap<>();
files.put("file1.txt", "This is the content of file1.txt.");
files.put("file2.txt", "This is the content of file2.txt.");
files.put("file3.txt", "This is the content of file3.txt.");

String content = files.get("file2.txt");

Fazit

Map ist eine sehr nützliche Datenstruktur in Java. Es ermöglicht das Speichern und Abrufen von Werten mithilfe von Schlüsseln. Es gibt viele verschiedene Implementierungen von Map, jede mit ihren eigenen Vor- und Nachteilen. Bei der Auswahl einer geeigneten Map-Implementierung müssen Sie Leistung und Thread-Sicherheit berücksichtigen

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonBeherrschen Sie die Essenz von Java Map, eine notwendige Fähigkeit für fortgeschrittene Lernende. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!