java自定义map

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mob64ca12f1c6f8 2024-04-06 04:51:17 ©著作权

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Java自定义Map

在Java中，Map是一种键值对的数据结构，常用于存储和管理数据。Java提供了许多内置的Map实现，如HashMap、TreeMap等。然而，有时候我们需要根据自己的需求来自定义Map实现，以满足特定的业务需求或性能要求。在本文中，我们将介绍如何自定义一个简单的Map实现，并提供代码示例。

自定义Map的基本要素

在自定义Map时，我们需要考虑以下几个基本要素：

键值对的存储结构：我们需要确定如何存储键值对，可以选择使用数组、链表、树等数据结构。
添加元素：实现put方法，用于向Map中添加键值对。
获取元素：实现get方法，用于根据键获取对应的值。
删除元素：实现remove方法，用于删除指定键的键值对。
键的唯一性：保证Map中的键是唯一的，如果添加重复的键，则需要更新对应的值。

自定义Map的实现

下面是一个简单的自定义Map的实现，使用数组来存储键值对，并使用线性探测法处理哈希冲突。

public class CustomMap<K, V> {
    private static final int DEFAULT_CAPACITY = 16;
    
    private Entry<K, V>[] table;
    private int size;

    public CustomMap() {
        this.table = new Entry[DEFAULT_CAPACITY];
        this.size = 0;
    }

    public void put(K key, V value) {
        int index = key.hashCode() % table.length;
        
        while (table[index] != null && !table[index].getKey().equals(key)) {
            index = (index + 1) % table.length;
        }
        
        if (table[index] == null) {
            table[index] = new Entry<>(key, value);
            size++;
        } else {
            table[index].setValue(value);
        }
    }

    public V get(K key) {
        int index = key.hashCode() % table.length;
        
        while (table[index] != null && !table[index].getKey().equals(key)) {
            index = (index + 1) % table.length;
        }
        
        if (table[index] != null) {
            return table[index].getValue();
        }
        
        return null;
    }

    public void remove(K key) {
        int index = key.hashCode() % table.length;
        
        while (table[index] != null && !table[index].getKey().equals(key)) {
            index = (index + 1) % table.length;
        }
        
        if (table[index] != null) {
            table[index] = null;
            size--;
        }
    }

    private static class Entry<K, V> {
        private K key;
        private V value;

        public Entry(K key, V value) {
            this.key = key;
            this.value = value;
        }

        public K getKey() {
            return key;
        }

        public V getValue() {
            return value;
        }

        public void setValue(V value) {
            this.value = value;
        }
    }
}

使用自定义Map

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        CustomMap<String, Integer> map = new CustomMap<>();
        
        map.put("apple", 1);
        map.put("banana", 2);
        map.put("cherry", 3);
        
        System.out.println(map.get("apple")); // Output: 1
        System.out.println(map.get("banana")); // Output: 2
        
        map.remove("cherry");
        
        System.out.println(map.get("cherry")); // Output: null
    }
}

状态图

下面是自定义Map的状态图：

stateDiagram
    [*] --> Empty

    Empty --> Filled: put(key, value)
    Filled --> Filled: put(key, value)
    Filled --> Empty: remove(key)
    Filled --> Filled: get(key)
    Filled --> Empty: remove(key)