In Java, HashMap fa parte della raccolta Java a partire da Java 1.2. Questa classe si trova in java.util pacchetto. Fornisce l'implementazione di base dell'interfaccia Map di Java. HashMap in Java memorizza i dati in coppie (Chiave, Valore) e puoi accedervi tramite un indice di un altro tipo (ad esempio un numero intero). Un oggetto viene utilizzato come chiave (indice) per un altro oggetto (valore). Se provi a inserire la chiave duplicata in HashMap, sostituirà l'elemento della chiave corrispondente.

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Cos'è HashMap?

Java Hash Map è simile a HashTable , ma non è sincronizzato. Consente di memorizzare anche le chiavi null, ma dovrebbe esserci un solo oggetto chiave null e può esserci un numero qualsiasi di valori null. Questa classe non garantisce l'ordine della mappa. Per utilizzare questa classe e i suoi metodi, è necessario importare java.util.HashMap pacchetto o la sua superclasse.

Tabella dei contenuti

• Cos'è HashMap?
• Esempi di HashMap Java
• Dichiarazione HashMap
• Gerarchia di Java HashMap
• Creazione di HashMap in Java
• Costruttori Java HashMap
• Esecuzione di varie operazioni su HashMap
• Complessità di HashMap in Java
• Struttura interna di HashMap
• Vantaggi e svantaggi di Java HashMap

Esempi di HashMap Java

Di seguito è riportata l'implementazione di un esempio di Java HashMap:

Giava

>

>

Size of map is:- 3 {vaibhav=20, vishal=10, sachin=30} value for key 'vishal' is:- 10>

HashMap Dichiarazione

public class HashMap extends AbstractMap implements Map, Cloneable, Serializable>

parametri:

Richiede due parametri e precisamente i seguenti:

• Il tipo di chiavi gestite da questa mappa
• Il tipo di valori mappati

Nota: K eys e value non possono essere di tipo dati primitivo. La chiave in Hashmap è valida se implementa metodo hashCode() e equals() , dovrebbe anche essere immutabile (oggetto personalizzato immutabile) in modo che l'hashcode e l'uguaglianza rimangano costanti. Il valore in hashmap può essere qualsiasi classe wrapper, oggetti personalizzati, array, qualsiasi tipo di riferimento o anche null .

Per esempio : Hashmap può avere un array come valore ma non come chiave.

HashMap negli implementazioni Java Serializzabile , Clonabile , Carta geografica interfacce.Java HashMap si estende Mappa astratta classe. Le sottoclassi dirette sono LinkedHashMap E PrinterStateReasons .

Gerarchia di Java HashMap

Caratteristiche di Java HashMap

Una HashMap è una struttura dati utilizzata per archiviare e recuperare valori in base alle chiavi. Alcune delle caratteristiche chiave di una hashmap includono:

• Tempo di accesso veloce : Le HashMap forniscono un accesso temporale costante agli elementi, il che significa che il recupero e l'inserimento degli elementi sono molto rapidi, solitamente con una complessità temporale O(1).
• Utilizza la funzione di hashing : HashMaps utilizza una funzione hash per mappare le chiavi sugli indici in un array. Ciò consente una rapida ricerca dei valori in base alle chiavi.
• Memorizza le coppie chiave-valore: Ogni elemento in una HashMap è costituito da una coppia chiave-valore. La chiave viene utilizzata per cercare il valore associato.
• Supporta chiavi e valori null : HashMaps consente valori e chiavi null. Ciò significa che è possibile utilizzare una chiave nulla per memorizzare un valore e un valore nullo può essere associato a una chiave.
• Non ordinato: Le HashMap non sono ordinate, il che significa che l'ordine in cui gli elementi vengono aggiunti alla mappa non viene preservato. Tuttavia, LinkedHashMap è una variante di HashMap che preserva l'ordine di inserimento.
• Consente duplicati : Le HashMap consentono valori duplicati, ma non chiavi duplicate. Se viene aggiunta una chiave duplicata, il valore precedente associato alla chiave viene sovrascritto.
• Thread non sicuro : Gli HashMap non sono thread-safe, il che significa che se più thread accedono contemporaneamente alla stessa hashmap, ciò può portare a incoerenze nei dati. Se è richiesta la sicurezza del thread, è possibile utilizzare ConcurrentHashMap.
• Capacità e fattore di carico : Gli HashMap hanno una capacità, che è il numero di elementi che può contenere, e un fattore di carico, che è la misura di quanto può essere piena l'hashmap prima che venga ridimensionata.

Creazione di HashMap in Java

Cerchiamo di capire come possiamo creare HashMap in Java con un esempio menzionato di seguito:

Giava

>

>

25 false 2>

Costruttori Java HashMap

HashMap fornisce 4 costruttori e il modificatore di accesso di ciascuno è pubblico, elencati come segue:

1. Mappa hash()
2. HashMap(int capacità iniziale)
3. HashMap(int capacità iniziale, float loadFactor)
4. HashMap (mappa mappa)

Ora discuteremo i costruttori di cui sopra uno per uno insieme all'implementazione degli stessi con l'aiuto di programmi Java puliti.

1. HashMap()

È il costruttore predefinito che crea un'istanza di HashMap con una capacità iniziale di 16 e un fattore di carico di 0,75.

Sintassi:

HashMap hm = new HashMap();>

Esempio

Giava

>

>

Mappings of HashMap hm1 are : {1=one, 2=two, 3=three} Mapping of HashMap hm2 are : {4=four, 5=five, 6=six}>

2. HashMap(int capacità iniziale)

Crea un'istanza HashMap con a capacità iniziale e fattore di carico specificati 0,75.

Sintassi:

HashMap hm = new HashMap(int initialCapacity);>

Esempio

Giava

>

>

Mappings of HashMap hm1 are : {1=one, 2=two, 3=three} Mapping of HashMap hm2 are : {4=four, 5=five, 6=six}>

3. HashMap(int capacità iniziale, float loadFactor)

Crea un'istanza HashMap con una capacità iniziale specificata e un fattore di carico specificato.

Sintassi:

HashMap hm = new HashMap(int initialCapacity, float loadFactor);>

Esempio

Deviazione standard dei panda

Giava

>

>

Mappings of HashMap hm1 are : {1=one, 2=two, 3=three} Mapping of HashMap hm2 are : {4=four, 5=five, 6=six}>

4. HashMap (mappa della mappa)

Crea un'istanza di HashMap con le stesse mappature della mappa specificata.

HashMap hm = nuova HashMap(Mappa mappa);

Giava

>

>

Mappings of HashMap hm1 are : {1=one, 2=two, 3=three} Mapping of HashMap hm2 are : {1=one, 2=two, 3=three}>

Esecuzione di varie operazioni su HashMap

1. Aggiunta di elementi in HashMap in Java

Per aggiungere un elemento alla mappa, possiamo usare il file Mettere() metodo. Tuttavia, l'ordine di inserimento non viene mantenuto nell'Hashmap. Internamente, per ogni elemento, viene generato un hash separato e gli elementi vengono indicizzati in base a questo hash per renderlo più efficiente.

Giava

Java contiene una sottostringa

>

>

Mappings of HashMap hm1 are : {1=Geeks, 2=For, 3=Geeks} Mapping of HashMap hm2 are : {1=Geeks, 2=For, 3=Geeks}>

2. Modifica degli elementi in HashMap in Java

Dopo aver aggiunto gli elementi, se desideriamo modificare l'elemento, è possibile farlo aggiungendo nuovamente l'elemento con il Mettere() metodo. Dato che gli elementi della mappa vengono indicizzati tramite chiavi, è possibile modificare il valore della chiave semplicemente inserendo il valore aggiornato della chiave che si desidera modificare.

Giava

>

>

Initial Map {1=Geeks, 2=Geeks, 3=Geeks} Updated Map {1=Geeks, 2=For, 3=Geeks}>

3. Rimozione dell'elemento da Java HashMap

Per rimuovere un elemento dalla Mappa possiamo utilizzare il comando rimuovere() metodo. Questo metodo prende il valore della chiave e rimuove la mappatura per una chiave da questa mappa se è presente nella mappa.

Giava

>

>

Mappings of HashMap are : {1=Geeks, 2=For, 3=Geeks, 4=For} Mappings after removal are : {1=Geeks, 2=For, 3=Geeks}>

4. Attraversamento di Java HashMap

Possiamo utilizzare l'interfaccia Iterator per attraversare qualsiasi struttura del Collection Framework. Poiché gli Iteratori lavorano con un tipo di dati, utilizziamo Entry per risolvere i due tipi separati in un formato compatibile. Quindi utilizzando il metodo next() stampiamo le voci di HashMap.

Giava

>

>

Key: vaibhav Value: 20 Key: vishal Value: 10 Key: sachin Value: 30>

Complessità di HashMap in Java

HashMap fornisce una complessità temporale costante per le operazioni di base, get e put se la funzione hash è scritta correttamente e disperde correttamente gli elementi tra i bucket. L'iterazione su HashMap dipende dalla capacità di HashMap e dal numero di coppie chiave-valore. Fondamentalmente è direttamente proporzionale alla capacità + dimensione. La capacità è il numero di bucket in HashMap. Quindi inizialmente non è una buona idea mantenere un numero elevato di bucket in HashMap.

Diana Ankudinova

Caratteristiche importanti di HashMap

Per accedere ad un valore è necessario conoscerne la chiave. HashMap è noto come HashMap perché utilizza una tecnica chiamata Hashing. Hashing è una tecnica per convertire una stringa di grandi dimensioni in una stringa piccola che rappresenta la stessa stringa. Un valore più breve aiuta nell'indicizzazione e nelle ricerche più veloci. HashSet utilizza anche HashMap internamente.
Alcune caratteristiche importanti di HashMap sono:

• HashMap fa parte del pacchetto java.util.
• HashMap estende una classe astratta AbstractMap che fornisce anche un'implementazione incompleta dell'interfaccia Map.
• Implementa anche a Clonabile E Serializzabile interfacce. K e V nella definizione di cui sopra rappresentano rispettivamente Chiave e Valore.
• HashMap non consente chiavi duplicate ma consente valori duplicati. Ciò significa che una singola chiave non può contenere più di 1 valore ma più di 1 chiave può contenere un singolo valore.
• HashMap consente anche una chiave nulla, ma solo una volta, e più valori nulli.
• Questa classe non garantisce l'ordine della mappa; in particolare non garantisce che l'ordine si mantenga costante nel tempo. È più o meno simile a HashTable ma non è sincronizzato.

Struttura interna di HashMap

Internamente HashMap contiene un array di Node e un nodo è rappresentato come una classe che contiene 4 campi:

1. int hash
2. Tasto K
3. Valore V
4. Nodo successivo

Si può vedere che il nodo contiene un riferimento al proprio oggetto. Quindi è un elenco collegato.

Mappa hash:

Nodo:

Prestazioni di HashMap

Le prestazioni di HashMap dipendono da 2 parametri denominati come segue:

1. Capacità iniziale
2. Fattore di carico

1. Capacità iniziale – È la capacità di HashMap al momento della sua creazione (è il numero di bucket che una HashMap può contenere quando viene istanziata HashMap). In Java, inizialmente è 2^4=16, il che significa che può contenere 16 coppie chiave-valore.

2. Fattore di carico – È il valore percentuale della capacità dopo il quale si vuole aumentare la capacità dell’Hashmap (È la percentuale di riempimento dei bucket dopo la quale avviene il Rehashing). In Java, per impostazione predefinita è 0,75f, il che significa che il rehashing avviene dopo aver riempito il 75% della capacità.

3. Soglia – È il prodotto del fattore di carico e della capacità iniziale. In Java, per impostazione predefinita, è (16 * 0,75 = 12). Cioè, il Rehashing avviene dopo aver inserito 12 coppie chiave-valore nell'HashMap.

4. Ripetizione – È il processo di raddoppio della capacità della HashMap dopo aver raggiunto la sua soglia. In Java, HashMap continua a ripetere l'hash (per impostazione predefinita) nella seguente sequenza: 2 ^ 4, 2 ^ 5, 2 ^ 6, 2 ^ 7, .... Presto.

Se la capacità iniziale viene mantenuta più alta, il rehashing non verrà mai eseguito. Ma mantenendolo più alto aumenta la complessità temporale dell'iterazione. Quindi dovrebbe essere scelto in modo molto intelligente per aumentare le prestazioni. Il numero previsto di valori dovrebbe essere preso in considerazione per impostare la capacità iniziale. Il valore del fattore di carico generalmente preferito è 0,75 che fornisce un buon rapporto tra tempo e costi di spazio. Il valore del fattore di carico varia tra 0 e 1.

Nota: Da Java 8 in poi, Java ha iniziato a utilizzare Self Balancing BST invece di un elenco collegato per il concatenamento. Il vantaggio dell'autobilanciamento di bst è che otteniamo il caso peggiore (quando ogni chiave è mappata allo stesso slot) il tempo di ricerca è O (Log n).

HashMap sincronizzato

Come viene detto, HashMap non è sincronizzato, ovvero più thread possono accedervi contemporaneamente. Se più thread accedono contemporaneamente a questa classe e almeno un thread la manipola strutturalmente allora è necessario renderla sincronizzata esternamente. Viene fatto sincronizzando alcuni oggetti che incapsulano la mappa. Se non esiste alcun oggetto di questo tipo, è possibile racchiuderlo in Collections.synchronizedMap() per sincronizzare HashMap ed evitare accessi accidentali non sincronizzati. Come nel seguente esempio:

Map m = Collections.synchronizedMap(new HashMap(...));>

Ora la Mappa m è sincronizzata. Gli iteratori di questa classe sono fail-fast se viene eseguita qualsiasi modifica alla struttura dopo la creazione dell'iteratore, in qualsiasi modo tranne che attraverso il metodo di rimozione dell'iteratore. In caso di fallimento di un iteratore, verrà lanciata ConcurrentModificationException.

Applicazioni di HashMap:

HashMap è principalmente l'implementazione dell'hashing. È utile quando abbiamo bisogno di un'implementazione efficiente delle operazioni di ricerca, inserimento ed eliminazione. Si prega di fare riferimento al applicazioni dell'hashing per dettagli.

Metodi in HashMapassociate

• K – Il tipo delle chiavi nella mappa.
• IN – Il tipo di valori mappati nella mappa.

Metodi ereditati dalla classe java.util.AbstractMap

Metodi ereditati dall'interfaccia java.util.Map

Vantaggi di Java HashMap

• Recupero veloce: Le HashMap forniscono un accesso costante agli elementi, il che significa che il recupero e l'inserimento degli elementi è molto veloce.
• Archiviazione efficiente : Gli HashMap utilizzano una funzione di hashing per mappare le chiavi sugli indici in un array. Ciò consente una rapida ricerca dei valori in base alle chiavi e un'archiviazione efficiente dei dati.
• Flessibilità : HashMaps consente chiavi e valori nulli e può memorizzare coppie chiave-valore di qualsiasi tipo di dati.
• Facile da usare : Gli HashMap hanno un'interfaccia semplice e possono essere facilmente implementati in Java.
• Adatto per set di dati di grandi dimensioni : HashMaps può gestire set di dati di grandi dimensioni senza rallentamenti.

Svantaggi di Java HashMap

• Non ordinato : Le HashMap non sono ordinate, il che significa che l'ordine in cui gli elementi vengono aggiunti alla mappa non viene preservato.
• Non thread-safe : Gli HashMap non sono thread-safe, il che significa che se più thread accedono contemporaneamente alla stessa hashmap, ciò può portare a incoerenze nei dati.
• Le prestazioni possono peggiorare : In alcuni casi, se la funzione di hashing non è implementata correttamente o se il fattore di carico è troppo elevato, le prestazioni di una HashMap possono peggiorare.
• Più complesso di array o elenchi : Gli HashMap possono essere più complessi da comprendere e utilizzare rispetto a semplici array o elenchi, soprattutto per i principianti.
• Maggiore utilizzo della memoria : Poiché gli HashMap utilizzano un array sottostante, possono utilizzare più memoria rispetto ad altre strutture dati come array o elenchi. Questo può essere uno svantaggio se l'utilizzo della memoria è un problema.

Inoltre, Leggi

• Hashmap vs Treemap
• Hashmap contro HashTable
• Articoli recenti su Java HashMap

Domande frequenti su Java HashMap

1. Cos'è una HashMap in Java?

HashMap in Java è la classe del framework di raccolta che può memorizzare coppie chiave-valore al suo interno.

2. Perché utilizzare HashMap in Java?

HashMap in Java viene utilizzato per memorizzare coppie chiave-valore in cui ciascuna chiave è univoca.

3. Qual è il vantaggio di HashMap?

HashMap viene utilizzato perché fornisce funzionalità come:

• Recupero veloce
• Archiviazione efficiente
• Flessibile da usare
• Facile da usare
• Adatto per set di dati di grandi dimensioni