HashMap 使用小結
 
本文重點介紹HashMap。首先介紹一下什么是Map。在數組中我們是通過數組下標來對其內容索引的，而在Map中我們通過對象來對對象進行索引，用來索引的對象叫做key，其對應的對象叫做value。在下文中會有例子具體說明。

再來看看HashMap和TreeMap有什么區別。HashMap通過hashcode對其內容進行快速查找，而TreeMap中所有的元素都保持著某種固定的順序，如果你需要得到一個有序的結果你就應該使用TreeMap（HashMap中元素的排列順序是不固定的）。

import java.util.Map;
import java.util.HashMap;
import java.util.Set;
import java.util.HashSet;
import java.util.Iterator;
import java.util.Hashtable;
import java.util.TreeMap;
class    HashMaps
{
         public static void main(String[] args) 
        {
              Map map=new HashMap();            
              map.put("a", "aaa");
              map.put("b", "bbb");
              map.put("c", "ccc");
              map.put("d", "ddd");
           
              Iterator iterator = map.keySet().iterator();            
              while (iterator.hasNext()) {
               Object key = iterator.next();
               System.out.println("map.get(key) is :"+map.get(key));
              }       
            
            
            
              Hashtable tab=new Hashtable();            
              tab.put("a", "aaa");
              tab.put("b", "bbb");
              tab.put("c", "ccc");
              tab.put("d", "ddd");
              Iterator iterator_1 = tab.keySet().iterator();
              while (iterator_1.hasNext()) {
               Object key = iterator_1.next();
               System.out.println("tab.get(key) is :"+tab.get(key));
              }         
            
              TreeMap tmp=new TreeMap();            
              tmp.put("a", "aaa");
              tmp.put("b", "bbb");
              tmp.put("c", "ccc");
              tmp.put("d", "ddd");
              Iterator iterator_2 = tmp.keySet().iterator();
              while (iterator_2.hasNext()) {
               Object key = iterator_2.next();
               System.out.println("tmp.get(key) is :"+tmp.get(key));
              }         
                      
         
         }
     
} 
執行完后，果然是這樣的（hashmap是沒有順序的，而treemap則是按順序排列的哦！！）


下面就要進入本文的主題了。先舉個例子說明一下怎樣使用HashMap:

import java.util.*; 

public class Exp1 {
     public static void main(String[] args){
            HashMap h1=new HashMap();
            Random r1=new Random();    
          for(int i=0;i<1000;i++){
                 Integer t=new Integer(r1.nextInt(20));
               if(h1.containsKey(t))
                      ((Ctime)h1.get(t)).count++;
               else
                      h1.put(t, new Ctime());
            }
            System.out.println(h1);
       }
}

class Ctime{
     int count=1;
     public String toString(){
          return Integer.toString(count);
       }
}

在HashMap中通過get()來獲取value，通過put()來插入value，ContainsKey()則用來檢驗對象是否已經存在。可以看出，和ArrayList的操作相比，HashMap除了通過key索引其內容之外，別的方面差異并不大。


前面介紹了，HashMap是基于HashCode的，在所有對象的超類Object中有一個HashCode()方法，但是它和equals方法一樣，并不能適用于所有的情況，這樣我們就需要重寫自己的HashCode()方法。下面就舉這樣一個例子：

import java.util.*; 

public class Exp2 {
     public static void main(String[] args){
            HashMap h2=new HashMap();
          for(int i=0;i<10;i++)
                 h2.put(new Element(i), new Figureout());
            System.out.println("h2:");
            System.out.println("Get the result for Element:");
            Element test=new Element(5);
          if(h2.containsKey(test))
                 System.out.println((Figureout)h2.get(test));
          else
                 System.out.println("Not found");
       }
}

class Element{
     int number;
     public Element(int n){
            number=n;
       } 
}

class Figureout{
       Random r=new Random();
     boolean possible=r.nextDouble()>0.5;
     public String toString(){
          if(possible)
               return "OK!";
          else
               return "Impossible!";
       }
}


在這個例子中，Element用來索引對象Figureout,也即Element為key，Figureout為value。在Figureout中隨機生成一個浮點數，如果它比0.5大，打印"OK!"，否則打印"Impossible!"。之后查看Element(3)對應的Figureout結果如何。

結果卻發現，無論你運行多少次，得到的結果都是"Not found"。也就是說索引Element(3)并不在HashMap中。這怎么可能呢？

原因得慢慢來說：Element的HashCode方法繼承自Object，而Object中的HashCode方法返回的HashCode對應于當前的地址，也就是說對于不同的對象，即使它們的內容完全相同，用HashCode（）返回的值也會不同。這樣實際上違背了我們的意圖。因為我們在使用HashMap時，希望利用相同內容的對象索引得到相同的目標對象，這就需要HashCode()在此時能夠返回相同的值。在上面的例子中，我們期望new Element(i) (i=5)與 Element test=new Element(5)是相同的，而實際上這是兩個不同的對象，盡管它們的內容相同，但它們在內存中的地址不同。因此很自然的，上面的程序得不到我們設想的結果。下面對Element類更改如下：

class Element{
     int number;
     public Element(int n){
            number=n;
       } 
     public int hashCode(){
            return number;
       }
     public boolean equals(Object o){
          return (o instanceof Element) && (number==((Element)o).number);
       }
}

在這里Element覆蓋了Object中的hashCode()和equals()方法。覆蓋hashCode()使其以number的值作為hashcode返回，這樣對于相同內容的對象來說它們的hashcode也就相同了。而覆蓋equals()是為了在HashMap判斷兩個key是否相等時使結果有意義（有關重寫equals()的內容可以參考我的另一篇文章《重新編寫Object類中的方法 》）。修改后的程序運行結果如下：

h2:
Get the result for Element:
Impossible!

請記住：如果你想有效的使用HashMap，你就必須重寫在其的HashCode()。

還有兩條重寫HashCode()的原則：

不必對每個不同的對象都產生一個唯一的hashcode，只要你的HashCode方法使get()能夠得到put()放進去的內容就可以了。即"不為一原則"。 
生成hashcode的算法盡量使hashcode的值分散一些，不要很多hashcode都集中在一個范圍內，這樣有利于提高HashMap的性能。即"分散原則"。 
至于第二條原則的具體原因，有興趣者可以參考Bruce Eckel的《Thinking in Java》，在那里有對HashMap內部實現原理的介紹，這里就不贅述了。

掌握了這兩條原則，你就能夠用好HashMap編寫自己的程序了。不知道大家注意沒有，java.lang.Object中提供的三個方法：clone()，equals()和hashCode()雖然很典型，但在很多情況下都不能夠適用，它們只是簡單的由對象的地址得出結果。這就需要我們在自己的程序中重寫它們，其實java類庫中也重寫了千千萬萬個這樣的方法。利用面向對象的多態性——覆蓋，Java的設計者很優雅的構建了Java的結構，也更加體現了Java是一門純OOP語言的特性。