Interfejs Map - tzw. Dictionary

Map jest interfejsem wchodzącym w skład Collections Framework Javy. W odróżnieniu od list oraz zbiorów, mapy nie implementują interfejsu Collection. Jest to związane z tym, że w mapach elementy przechowywane są w postaci par klucz-wartość, gdzie oba z tych elementów mogą być dowolnym typem obiektowym. W mapie do danego klucz może być przypisana tylko jedna wartość, gdy spróbujemy dodać kolejną wartość o tym samym kluczu to spowodujemy nadpisanie wartości już istniejącej. Przykłady to isbn-książka, pesel-osoba, id-produkt itp.

Implementacje🔗

HashMap🔗

Podstawowa implementacja oparta podobnie jak HashSet o tablicę mieszaną, więc podobnie jak i ona nie gwarantuje żadnej kolejności elementów.

TreeMap🔗

Implementacja, która zapewnia dodatkowo sortowanie na podstawie naturalnego porządku kluczy wyznaczanego przez implementację interfejsu Comparable lub zdefiniowaniu dodatkowego Comparatora. Podobnie jak TreeSet, TreeMap również wykorzystuje drzewa czerwono czarne.

LinkedHashMap🔗

Implementacja mapy, która zapewnia zapamiętywanie kolejności dodawania elementów, co może być przydatne przy iteracji. Wykorzystuje tablicę mieszaną oraz listę wiązaną

Wszystkie implementacje wymagają prawidłowej implementacji metod equals() i hashCode() w klasie definiującej klucz.

Różnica między HashSet, TreeSet i LinkedHashSet🔗

Wybór odpowiedniej implementacji powinien być podyktowany naszą aktualną potrzebą. HashSet jest podstawową implementacją zapewnia stałą złożoność obliczeniową podstawowych operacji takich jak wstawianie i odczyt elementów. HashMap nie gwarantuje nam niestety żadnej kolejności w sytuacji gdzie będziemy iterowali po mapie. Jeśli nam na tym zależy, to powinniśmy skorzystać z TreeMapy, która sortuje elementy mapy według porządku kluczy lub LinkedHashMapy, gdy wolimy iterować po elementach w kolejności w jakiej były one do niej dodane. TreeMapa zapewnia logarytmiczną a LinkedHashMap stałą złożoność obliczeniową podstawowych operacji.

Metody🔗

Ponieważ mapy nie implementują interfejsu Collection to nie znajdziemy tutaj np. metody add(). Zamiast tego najważniejsze z nich to:

• put(K key, V value) - wstawia do mapy wartość 'v' przypisaną do klucza 'k'

• get(Object key) - zwraca wartość przypisaną do klucza 'key' lub null jeśli do takiego klucza nie jest przypisana żadna wartość

• remove(Object key) - usuwa z mapy wartość przypisaną do klucza 'key'

• isEmpty() - sprawdza, czy mapa jest pusta

• size() - zwraca rozmiar (ilość elementów) mapy

• keySet() - zwraca zbiór kluczy

• values() - zwraca kolekcję wartości

• Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() - zwraca zbiór obiektów typu Map.Entry, które reprezentują kolejne rekordy w mapie na zasadzie klucz-wartość

W TreeMap znajdziemy dodatkowe metody wynikające z implementacji takie jak firstEntry(), czy firstKey(), więcej można znaleźć w dokumentacji.

Przykład🔗

Zdefiniujmy prosty przykład, w którym stworzymy mapę przechowującą kilka wpisów reprezentujących bazę danych pewnej firmy. Rekordy przechowywane będą w niej na zasadzie par klucz-wartość, gdzie kluczami będą id pracowników a wartościami "imię nazwisko" danego pracownika. Ponieważ chcemy, aby przy wyświetlaniu pracownicy byli posortowaniu zgodnie z kolejnością kluczy, to użyjemy implementacji TreeMap.

ExampleMap.java

import java.util.Collection;
 import java.util.Map;
 import java.util.Map.Entry;
 import java.util.Set;
 import java.util.TreeMap;
 
 public class MapExample {
 	public static void main(String[] args) {
 		Map<Integer, String> employees = new TreeMap<>();
 		employees.put(111, "Jan Kowalski");
 		employees.put(333, "Wojciech Kowalski");
 		employees.put(222, "Kasia Piotrowska");
 		employees.put(555, "Anna Zawadzka");
 		employees.put(444, "Jan Kowalski");
 		
 		System.out.println("Ilość pracowników: " + employees.size());
 		
 		Set<Integer> keySet = employees.keySet();
 		System.out.println("Klucze:\n" + keySet);
 		Collection<String> values = employees.values();
 		System.out.println("Wartości:\n" + values);
 		
 		Set<Entry<Integer,String>> entrySet = employees.entrySet();
 		for(Entry<Integer, String> entry: entrySet) {
 			System.out.println(entry.getKey() + " : " + entry.getValue());
 		}
 	}
 }

Po dodaniu kilku rekordów do mapy (zwróć uwagę, że dodajemy elementy bez zachowania kolejności kluczy), wyświetlamy kolejno

• ilość rekordów wykorzystując metodę size()

• zbiór kluczy korzystając z metody keySet() - zwróć uwagę, że zbiór jest posortowany

• kolekcję wartości korzystając z metody values()

• na koniec pobieramy zbiór par klucz-wartość i wyświetlamy je w czytelnej formie