78. Map 与 HashMap

Map 存的是「配对」

前面学的 List、Set 都装单个元素，Map 不一样，它装的是「键 → 值」这种配对，像通讯录里「名字 → 号码」。

Map<String, Integer> scores = new HashMap<>();
scores.put("张三", 90);
scores.put("李四", 85);
System.out.println(scores.get("张三")); // 90
```java

Map 有个铁律：**键不能重复**。你往同一个键上再 put 一次，新值会覆盖旧值，而不是变成两条。

```java
scores.put("张三", 95); // 覆盖，张三现在 95
System.out.println(scores.get("张三")); // 95

HashMap 是最常用的实现

HashMap 是 Map 的默认实现，底层也是哈希表，所以查找极快、不保序。日常 90% 的键值场景用它就够了。

Map<String, String> env = new HashMap<>();
env.put("JAVA_HOME", "/opt/java");
env.put("PATH", "/usr/bin");
boolean has = env.containsKey("JAVA_HOME"); // 是否含某个键
String v = env.getOrDefault("TEMP", "/tmp"); // 没有就给默认值
env.remove("PATH"); // 按键删
int n = env.size();  // 键值对个数
```bash

`v = scores.getOrDefault("王五", 0)`。注意 `get` 和 `getOrDefault` 的区别：后者在键缺失时返回你给的默认值，前者返回 null，写统计类逻辑时 `getOrDefault` 顺手。

## 三种遍历视图

Map 不能直接用 for-each 遍历，因为它既不是单列也不是数组。它提供三个「视图」让你间接遍历：

```java
// 1. 遍历所有键
for (String key : scores.keySet()) {
    System.out.println(key);
}

// 2. 遍历所有值
for (Integer val : scores.values()) {
    System.out.println(val);
}

// 3. 遍历键值对（最常用）
for (var entry : scores.entrySet()) {
    System.out.println(entry.getKey() + " => " + entry.getValue());
}

键的约束和 Set 一样

Map 判断两个键是否「相同」，用的也是 equals + hashCode 两条约定，和 HashSet 判重一模一样。所以把自定义对象当键时，同样要保证这两个方法基于业务字段正确重写，而且放进 Map 后别再改参与 hashCode 的字段，否则就找不回来了。

record City(String code) {} // 自动生成 equals/hashCode，适合当键
Map<City, Integer> pop = new HashMap<>();
pop.put(new City("BJ"), 2189);
```bash

HashMap 允许一个 `null` 键和多个 `null` 值，但 TreeMap（下一章）不允许 null 键。写代码时如果键可能为 null，心里要有数。

## 一个能跑的完整例子

下面这段统计词语出现次数，是 Map 最经典的应用：

```java
import java.util.*;

public class WordCount {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> words = List.of("a", "b", "a", "c", "b", "a");
        Map<String, Integer> freq = new HashMap<>();
        for (String w : words) {
            freq.put(w, freq.getOrDefault(w, 0) + 1); // 没有就从 0 起加
        }
        System.out.println(freq); // {a=3, b=2, c=1}
    }
}

freq.getOrDefault(w, 0) + 1 这行是关键：第一次见到词给 0 再加 1，之后每次累加，一行就完成了计数。

Map 不是 Collection 家族的

回头看第 72 章那张家族图：Collection 是单列，Map 是单独一脉。所以 Map 没有实现 Collection 接口，它不能像 List/Set 那样直接 for-each（必须用 entrySet 等视图）。这是很多初学者困惑的点——为什么 Map 看起来像集合，却不能用集合的遍历方式。记住它「独立成派」即可。

一个键对应多个值怎么办

Map 规定一个键只能对应一个值，但现实里常要「一个学生对应多门成绩」。做法是把值设成集合：Map<String, List<Integer>>。

Map<String, List<Integer>> grades = new HashMap<>();
grades.computeIfAbsent("张三", k -> new ArrayList<>()).add(90);
grades.computeIfAbsent("张三", k -> new ArrayList<>()).add(85);
```bash

`computeIfAbsent` 的意思是：键不存在就先用后面的函数造一个值放进去，存在就直接返回。这行代码一行就完成了「没有就建列表、有就往里加」，是 Map 多值写法的利器。

## 遍历时删键也要用迭代器

第 81 章说过，遍历集合时改结构会触发 fail-fast。Map 同理：你不能边 for-each 边 `map.remove(key)`，得用 `entrySet().iterator().remove()`。

```java
Iterator<Map.Entry<String, Integer>> it = scores.entrySet().iterator();
while (it.hasNext()) {
    if (it.next().getValue() < 60) {
        it.remove(); // 安全删掉不及格的
    }
}

容量和负载因子（了解即可）

HashMap 构造时可以给初始容量和负载因子（默认 0.75）。容量不够时会扩容并重排，和 ArrayList 扩容类似。数据量大、能预估规模时，给个初始容量能减少扩容次数。日常用默认即可，不必纠结。

put 返回的旧值，别浪费

put 方法其实有返回值：如果键之前存在，它返回被覆盖掉的旧值；如果是新键，返回 null。这个返回值在很多场景有用，比如「记录某个键上一次是什么」。

Integer old = scores.put("张三", 95);
System.out.println(old); // 第一次放打印 null，否则打印被覆盖的旧分
```bash

> [!TIP]
> 想判断「是不是第一次放这个键」，直接看 put 的返回值是不是 null 就行，不用先 containsKey 再 put，少一次查表。

## 键用什么类型最稳

Map 的键最好用「不可变且正确实现 equals/hashCode」的类型，最稳的就是 `String`、`Integer` 这些 JDK 自带的。自己写的类当键时，强烈建议用 `record`（自动生成正确契约且不可变）。一旦键对象在放进 Map 后被改了参与 hashCode 的字段，它就「失踪」了——再也查不到，这是 Map 最阴间的 bug 之一，务必警惕。

## 小提醒：value 不要求唯一

Map 只保证 key 唯一，value 完全可以重复。比如统计每个学生考了哪几门，value 都是分数，重复很正常。别误以为 Map 连 value 也去重，那是 Set 的活。记住：唯一性只约束在 key 上，value 随你放。所以「去重」永远发生在 key 维度，value 维度想去重得另想办法，比如把 value 也丢进一个 Set 里单独处理。

另外，Map 本身没有实现 Collection，所以你不能把它直接当成集合去调 `removeIf` 之类的方法；要批量操作，得通过 `keySet`/`values`/`entrySet` 这三个视图，它们才是真正的 Collection，能调用集合的所有方法。

## 小结

Map 是键值配对容器，键不能重复、会覆盖；HashMap 是最常用的实现，基于哈希表、查找快但不保序。增删查改用 put/get/containsKey/remove，遍历优先用 entrySet。键同样依赖 equals/hashCode 约定。下一章看 LinkedHashMap、TreeMap，以及该绕开的 Hashtable。