HashMap vs. TreeMap vs. Hashtable vs. LinkedHashMa

时间  2019-11-10
标签 hashmap treemap hashtable linkedhashma 栏目 Java 繁體版
原文   原文链接

Map是最重要的数据结构。这篇文章中，我会带大家看看HashMap, TreeMap, HashTable和LinkedHashMap的区别。 java

1. Map概览

Java SE中有四种常见的Map实现——HashMap, TreeMap, Hashtable和LinkedHashMap。若是咱们使用一句话来分别归纳它们的特色，就是： git

  • HashMap就是一张hash表，键和值都没有排序。
  • TreeMap以红-黑树结构为基础，键值按顺序排列。
  • LinkedHashMap保存了插入时的顺序。
  • Hashtable是同步的(而HashMap是不一样步的)。因此若是在线程安全的环境下应该多使用HashMap，而不是Hashtable，由于Hashtable对同步有额外的开销。
  1. HashMap

若是HashMap的键(key)是自定义的对象，那么须要按规则定义它的equals()和hashCode()方法。 github

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classDog {
    String color;
 
    Dog(String c) {
        color = c;
    }
    publicString toString(){  
        returncolor +" dog";
    }
}
 
publicclassTestHashMap {
    publicstaticvoidmain(String[] args) {
        HashMap hashMap =newHashMap();
        Dog d1 =newDog("red");
        Dog d2 =newDog("black");
        Dog d3 =newDog("white");
        Dog d4 =newDog("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 entry : hashMap.entrySet()) {
            System.out.println(entry.getKey().toString() +" - "+ entry.getValue());
        }
    }
}

输出: 安全

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

注意，咱们错误的将”white dogs”添加了两次，可是HashMap却接受了两只”white dogs”。这不合理（由于HashMap的键不该该重复），咱们会搞不清楚真正有多少白色的狗存在。 数据结构

Dog类应该定义以下： ide

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classDog {
    String color;
 
    Dog(String c) {
        color = c;
    }
 
    publicbooleanequals(Object o) {
        return((Dog) o).color ==this.color;
    }
 
    publicinthashCode() {
        returncolor.length();
    }
 
    publicString toString(){  
        returncolor +" dog";
    }
}

如今输出结果以下: 函数

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

输出结果如上是由于HashMap不容许有两个相等的元素存在。默认状况下（也就是类没有实现hashCode()和equals()方法时），会使用Object类中的这两个方法。Object类中的hashCode()对于不一样的对象会返回不一样的整数，而只有两个引用指向的一样的对象时equals()才会返回true。若是你不是很了解hashCode()和equals()的规则，能够看看这篇文章。 oop

来看看HashMap最经常使用的方法，如迭代、打印等。 this

3. TreeMap

TreeMap的键按顺序排列。让咱们先看个例子看看什么叫做“键按顺序排列”。 spa

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classDog {
    String color;
 
    Dog(String c) {
        color = c;
    }
    publicbooleanequals(Object o) {
        return((Dog) o).color ==this.color;
    }
 
    publicinthashCode() {
        returncolor.length();
    }
    publicString toString(){  
        returncolor +" dog";
    }
}
 
publicclassTestTreeMap {
    publicstaticvoidmain(String[] args) {
        Dog d1 =newDog("red");
        Dog d2 =newDog("black");
        Dog d3 =newDog("white");
        Dog d4 =newDog("white");
 
        TreeMap treeMap =newTreeMap();
        treeMap.put(d1,10);
        treeMap.put(d2,15);
        treeMap.put(d3,5);
        treeMap.put(d4,20);
 
        for(Entry entry : treeMap.entrySet()) {
            System.out.println(entry.getKey() +" - "+ entry.getValue());
        }
    }
}

输出:

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Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: collection.Dog cannot be cast to java.lang.Comparable
    at java.util.TreeMap.put(Unknown Source)
    at collection.TestHashMap.main(TestHashMap.java:35)

由于TreeMap按照键的顺序进行排列对象，因此键的对象之间须要可以比较，因此就要实现Comparable接口。你可使用String做为键，String已经实现了Comparable接口。

咱们来修改下Dog类，让它实现Comparable接口。

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classDogimplementsComparable<Dog>{
    String color;
    intsize;
 
    Dog(String c,ints) {
        color = c;
        size = s;
    }
 
    publicString toString(){  
        returncolor +" dog";
    }
 
    @Override
    publicintcompareTo(Dog o) {
        return o.size -this.size;
    }
}
 
publicclassTestTreeMap {
    publicstaticvoidmain(String[] args) {
        Dog d1 =newDog("red",30);
        Dog d2 =newDog("black",20);
        Dog d3 =newDog("white",10);
        Dog d4 =newDog("white",10);
 
        TreeMap treeMap =newTreeMap();
        treeMap.put(d1,10);
        treeMap.put(d2,15);
        treeMap.put(d3,5);
        treeMap.put(d4,20);
 
        for(Entry entry : treeMap.entrySet()) {
            System.out.println(entry.getKey() +" - "+ entry.getValue());
        }
    }
}

输出:

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

结果根据键的排列顺序进行输出，在咱们的例子中根据size排序的。

若是咱们将“Dog d4 = new Dog(“white”, 10);”替换成“Dog d4 = new Dog(“white”, 40);”，那么输出会变成：

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

这是由于TreeMap使用compareTo()方法来比较键值的大小，size不相等的狗是不一样的狗，若是颜色不一样可是size相同则也算相同，具体看Dog类的cmpareTo()函数的实现。

4. Hashtable

Java文档写道：

HashMap类和Hashtable类几乎相同，不一样之处在于HashMap是不一样步的，也容许接受null键和null值。

5. LinkedHashMap

LinkedHashMap is a subclass of HashMap. That means it inherits the features of HashMap. In addition, the linked list preserves the insertion-order.

Let’s replace the HashMap with LinkedHashMap using the same code used for HashMap.

LinkedHashMap是HashMap的子类，因此LinkedHashMap继承了HashMap的一些属性，它在HashMap基础上增长的特性就是保存了插入对象的顺序。

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classDog {
    String color;
 
    Dog(String c) {
        color = c;
    }
 
    publicbooleanequals(Object o) {
        return((Dog) o).color ==this.color;
    }
 
    publicinthashCode() {
        returncolor.length();
    }
 
    publicString toString(){  
        returncolor +" dog";
    }
}
 
publicclassTestHashMap {
    publicstaticvoidmain(String[] args) {
 
        Dog d1 =newDog("red");
        Dog d2 =newDog("black");
        Dog d3 =newDog("white");
        Dog d4 =newDog("white");
 
        LinkedHashMap linkedHashMap =newLinkedHashMap();
        linkedHashMap.put(d1,10);
        linkedHashMap.put(d2,15);
        linkedHashMap.put(d3,5);
        linkedHashMap.put(d4,20);
 
        for(Entry entry : linkedHashMap.entrySet()) {
            System.out.println(entry.getKey() +" - "+ entry.getValue());
        }      
    }
}

输出:

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

若是咱们使用HashMap的话，输出将会以下，会打乱插入的顺序：

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