HashMap vs TreeMap vs Hashtable vs LinkedHashMap

更新時間：2019年07月01日 15:37:03 作者：風一樣的碼農(nóng)

這篇文章主要介紹了HashMap vs TreeMap vs Hashtable vs LinkedHashMap的相關(guān)知識，非常不錯，具有一定的參考借鑒價值,需要的朋友可以參考下

Map是一個重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，本篇文章將介紹如何使用不同的Map，如HashMap，TreeMap，HashTable和LinkedHashMap。

Map概覽

Java中有四種常見的Map實現(xiàn)，HashMap，TreeMap，HashTable和LinkedHashMap，我們可以使用一句話來描述各個Map，如下：

HashMap：基于散列表實現(xiàn)，是無序的；TreeMap：基于紅黑樹實現(xiàn)，按Key排序；LinkedHashMap：保存了插入順序；Hashtable：是同步的，與HashMap類似；HashMap

如果HashMap的Key是自己定義的對象，那么一般需要覆蓋equals()和hashCode()方法，且要遵循他們之間的約定。

package simplejava;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map.Entry;
class Dog {
  String color;
  Dog(String c) {
    color = c;
  }
  public String toString() {
    return color + " dog";
  }
}
public class Q26 {
  public static void main(String[] args) {
    HashMap<Dog, Integer> hashMap = new HashMap<Dog, Integer>();
    Dog d1 = new Dog("red");
    Dog d2 = new Dog("black");
    Dog d3 = new Dog("white");
    Dog d4 = new Dog("white");
    hashMap.put(d1, 10);
    hashMap.put(d2, 15);
    hashMap.put(d3, 5);
    hashMap.put(d4, 20);
    //print size
    System.out.println(hashMap.size());
    //loop HashMap
    for (Entry<Dog, Integer> entry : hashMap.entrySet()) {
    System.out.println(entry.getKey().toString() + " - " +
    entry.getValue());
    }
  }
}

結(jié)果輸出：

4
white dog - 5
red dog - 10
white dog - 20
black dog - 15

注意，我們不小心添加了兩個"white dogs“，但是HashMap仍然存儲它。這是不合理的，現(xiàn)在我們困惑到底有多少條白狗存入了HashMap，5還是20呢。

其實，Dog類應該是這樣定義的：

class Dog {
  String color;
  Dog(String c) {
    color = c;
  }
  public boolean equals(Object o) {
    return ((Dog) o).color.equals(this.color);
  }
  public int hashCode() {
    return color.length();
  }
  public String toString() {
    return color + " dog";
  }
}

結(jié)果輸出：

3
red dog - 10
white dog - 20
black dog - 15

原因是因為HashMap不允許兩個相同的元素存入，默認情況下，Object的hashCode()和equals()會被用于判斷兩個對象是否相同。默認的hashCode()方法對于不同的對象會返回不同的值，而equals()方法只有當兩個引用相等，即指向同一個對象的時候才返回true。如果你不是很清楚，可以自己檢驗下hashCode()和equals()之間的關(guān)系。

舉個例子，可以檢驗下HashMap中最常用的方法，如iteration,print等。

TreeMap

TreeMap是按key排序的，讓我們先看下如下代碼，了解其“按key排序”思想。

package simplejava;
import java.util.Map.Entry;
import java.util.TreeMap;
class Dog {
  String color;
  Dog(String c) {
    color = c;
  }
  public boolean equals(Object o) {
    return ((Dog) o).color.equals(this.color);
  }
  public int hashCode() {
    return color.length();
  }
  public String toString() {
    return color + " dog";
  }
}
public class Q26 {
  public static void main(String[] args) {
    Dog d1 = new Dog("red");
    Dog d2 = new Dog("black");
    Dog d3 = new Dog("white");
    Dog d4 = new Dog("white");
    TreeMap<Dog, Integer> treeMap = new TreeMap<Dog, Integer>();
    treeMap.put(d1, 10);
    treeMap.put(d2, 15);
    treeMap.put(d3, 5);
    treeMap.put(d4, 20);
    for (Entry<Dog, Integer> entry : treeMap.entrySet()) {
      System.out.println(entry.getKey() + " - " + entry.getValue());
    }
  }
}

結(jié)果輸出：

Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: simplejava.Dog cannot be cast to java.lang.Comparable
at java.util.TreeMap.compare(TreeMap.java:1188)
at java.util.TreeMap.put(TreeMap.java:531)
at simplejava.Q26.main(Q26.java:34)

由于TreeSet是基于Key排序的，所以作為key的對象需要相互比較，這就是為什么key需要實現(xiàn)Comparable接口。舉個例子，你可以使用字符串作為Key，因為String已經(jīng)實現(xiàn)了Comparable接口。

現(xiàn)在，讓我們改變一下Dog，讓它可比較，如下：

package simplejava;
import java.util.Map.Entry;
import java.util.TreeMap;
class Dog implements Comparable<Dog> {
  String color;
  int size;
  Dog(String c, int s) {
    color = c;
    size = s;
  }
  public String toString() {
    return color + " dog";
  }
  @Override
  public int compareTo(Dog o) {
    return o.size - this.size;
  }
}
public class Q26 {
  public static void main(String[] args) {
    Dog d1 = new Dog("red", 30);
    Dog d2 = new Dog("black", 20);
    Dog d3 = new Dog("white", 10);
    Dog d4 = new Dog("white", 10);
    TreeMap<Dog, Integer> treeMap = new TreeMap<Dog, Integer>();
    treeMap.put(d1, 10);
    treeMap.put(d2, 15);
    treeMap.put(d3, 5);
    treeMap.put(d4, 20);
    for (Entry<Dog, Integer> entry : treeMap.entrySet()) {
      System.out.println(entry.getKey() + " - " + entry.getValue());
    }
  }
}

結(jié)果打印：

red dog - 10
black dog - 15
white dog - 20

在這個例子中，我們是按dog的size來排序的；

如果"Dog d4 = new Dog("white", 10);"被替換成"Dog d4 = new Dog("white",40);"，結(jié)果將輸出如下信息:

white dog - 20
red dog - 10
black dog - 15
white dog - 5

這是因為當前TreeMap使用compareTo()去比較key，不同的size意味著不同的dogs。

HashTable

參考java文檔：HashMap與HashTable基本類似，除了非同步和允許null外。

LinkedHashMap

LinkedHashMap是HashMap的子類，意味著它繼承了HashMap的特性，除此之外，LinkedHashMap還保存了插入順序。

讓我們使用同樣的代碼，然后將HashMap替換成LinkedHashMap，如下：

package simplejava;
import java.util.LinkedHashMap;
import java.util.Map.Entry;
class Dog {
  String color;
  Dog(String c) {
    color = c;
  }
  public boolean equals(Object o) {
    return ((Dog) o).color.equals(this.color);
  }
  public int hashCode() {
    return color.length();
  }
  public String toString() {
    return color + " dog";
  }
}
public class Q26 {
  public static void main(String[] args) {
    Dog d1 = new Dog("red");
    Dog d2 = new Dog("black");
    Dog d3 = new Dog("white");
    Dog d4 = new Dog("white");
    LinkedHashMap<Dog, Integer> linkedHashMap = new LinkedHashMap<Dog, Integer>();
    linkedHashMap.put(d1, 10);
    linkedHashMap.put(d2, 15);
    linkedHashMap.put(d3, 5);
    linkedHashMap.put(d4, 20);
    for (Entry<Dog, Integer> entry : linkedHashMap.entrySet()) {
      System.out.println(entry.getKey() + " - " + entry.getValue());
    }
  }
}

輸出結(jié)果：