إجابات على الأسئلة الأكثر شيوعًا حول واجهة الخريطة

مرحبًا! اليوم سنقدم إجابات على الأسئلة الأكثر شيوعا حول الخريطة، ولكن أولا، دعونا نتذكر ما هو عليه. الخريطة عبارة عن بنية بيانات تحتوي على مجموعة من أزواج القيمة الرئيسية. يشبه هيكل البيانات الخاص به القاموس، ولهذا السبب غالبًا ما يطلق عليه هذا الاسم. في نفس الوقت، Map عبارة عن واجهة ، وفي jdk القياسي تحتوي على التطبيقات الرئيسية: Hashmap، LinkedHashMap، Hashtable، TreeMap. التنفيذ الأكثر استخدامًا هو Hashmap، لذلك سنستخدمه في أمثلةنا. هذا ما يبدو عليه الإنشاء القياسي للخريطة وملؤها:

Map<Integer, String> map = new HashMap<>();
map.put(1, "string 1");
map.put(2, "string 2");
map.put(3, "string 3");

وهذه هي كيفية الحصول على القيم حسب المفتاح:

String string1 = map.get(1);
String string2 = map.get(2);
String string3 = map.get(3);

إذا كان كل ما سبق واضحا، فلننتقل إلى إجاباتنا على الأسئلة الشائعة!

0. كيفية التكرار عبر جميع قيم الخريطة

يعد التكرار على القيم هو العملية الأكثر شيوعًا التي تقوم بها باستخدام الخرائط. يتم تخزين جميع أزواج القيمة الرئيسية في واجهة Map.Entry الداخلية، وللحصول عليها تحتاج إلى الاتصال بـ entrySet(). تقوم بإرجاع مجموعة من الأزواج التي يمكن تكرارها من خلال:

for(Map.Entry<Integer, String> entry: map.entrySet()) {
   // get key
   Integer key = entry.getKey();
   // get value
   String value = entry.getValue();
}

Или используя итератор:
Iterator<Map.Entry<Integer, String>> itr = map.entrySet().iterator();
while(itr.hasNext()) {
   Map.Entry<Integer, String> entry =  itr.next();
   // get key
   Integer key = entry.getKey();
   // get value
   String value = entry.getValue();
}

1. كيفية تحويل الخريطة إلى القائمة

تحتوي واجهة الخريطة على ثلاث طرق تقوم بإرجاع قائمة العناصر:

• keySet() - يُرجع مجموعة من المفاتيح؛
• القيم () - ترجع مجموعة من القيم؛
• الإدخال () - يُرجع مجموعة من مجموعات القيمة الرئيسية.

إذا نظرت إلى منشئي الفصل ArrayList، ستلاحظ أن هناك منشئًا به وسيطة من النوع Collection. نظرًا لأن Set هو سليل Collection، فيمكن تمرير نتائج جميع الطرق المذكورة أعلاه إلى مُنشئ الفئة ArrayList. لذلك سنقوم بإنشاء قوائم جديدة وملئها بالقيم من Map:

// key list
List<Integer> keyList = new ArrayList<>(map.keySet());
// value list
List<String> valueList = new ArrayList<>(map.values());
// key-value list
List<Map.Entry<Integer, String>> entryList = new ArrayList<>(map.entrySet());

2. كيفية فرز مفاتيح الخريطة

يعد فرز الخرائط أيضًا عملية شائعة إلى حد ما في البرمجة. بل إنني مهتم في القراءة أكثر:

1. ضع Map.Entry في قائمة وقم بفرزها باستخدام Comparator .

   في المقارنة سنقارن فقط مفاتيح الأزواج:

   List> list = new ArrayList(map.entrySet());
   Collections.sort(list, new Comparator<Map.Entry<Integer, String>>() {
      @Override
      public int compare(Map.Entry<Integer, String> o1, Map.Entry<Integer, String> o2) {
          return o1.getKey() - o2.getKey();
      }
   });
   

   إذا كنت تفهم lambdas، فيمكن اختصار هذا الإدخال بشكل كبير:

   Collections.sort(list, Comparator.comparingInt(Map.Entry::getKey));

2. استخدم SortedMap، أو بتعبير أدق، تطبيقه TreeMap، الذي يأخذ المقارنة في منشئه. سيتم تطبيق هذه المقارنة على مفاتيح الخريطة، لذا يجب أن تكون المفاتيح عبارة عن فئات تنفذ الواجهة Comparable:

   SortedMap<Integer, String> sortedMap = new TreeMap<>(new Comparator<Integer>() {
      @Override
      public int compare(Integer o1, Integer o2) {
          return o1 - o2;
      }
   });

   وبالطبع، يمكن إعادة كتابة كل شيء باستخدام لامدا:

   SortedMap<Integer, String> sortedMap = new TreeMap<>(Comparator.comparingInt(o -> o));

   على عكس الطريقة الأولى، باستخدام SortedMap، سنقوم دائمًا بتخزين البيانات في شكل مرتبة.

3. كيفية فرز قيم الخريطة

هنا يجب عليك استخدام نهج مشابه للأسلوب الأول للمفاتيح - احصل على قائمة بالقيم وقم بفرزها في القائمة:

List <Map.Entry<Integer, String>> valuesList = new ArrayList(map.entrySet());
Collections.sort(list, new Comparator<Map.Entry<Integer, String>>() {
   @Override
   public int compare(Map.Entry<Integer, String> o1, Map.Entry<Integer, String> o2) {
       return o1.getValue().compareTo(o2.getValue());
   }
});

ويبدو لامدا لهذا كما يلي:

Collections.sort(list, Comparator.comparing(Map.Entry::getValue));

4. ما الفرق بين HashMap وTreeMap وHashtable

كما ذكرنا سابقًا، هناك 3 تطبيقات رئيسية لواجهة الخريطة. كل واحد منهم له خصائصه الخاصة:

1. ترتيب العناصر. HashMapولا Hashtableتضمن أنه سيتم تخزين العناصر بالترتيب الذي تمت إضافتها به. بالإضافة إلى ذلك، فهي لا تضمن عدم تغير ترتيب العناصر بمرور الوقت. وهو بدوره TreeMapيضمن تخزين العناصر بالترتيب الذي تمت إضافتها به أو وفقًا لمقارن معين.

2. قيم صالحة. HashMapيسمح لك بالحصول على مفتاح وقيمة فارغة، HashTableلا. لا يمكن لـ TreeMap استخدام القيم الخالية إلا إذا سمح المقارن بذلك. بدون استخدام المقارنة (عن طريق تخزين الأزواج بترتيب إضافتها)، لا يُسمح بالقيم الخالية.

3. التزامن. متزامنة فقط HashTable، والباقي ليس كذلك. إذا لم يتم الوصول إلى الخريطة من خلال سلاسل رسائل مختلفة، فمن المستحسن استخدام HashMap بدلاً من HashTable.

ومقارنة عامة للتطبيقات:

5. كيفية إنشاء خريطة ثنائية الاتجاه

في بعض الأحيان يصبح من الضروري استخدام بنية بيانات تكون فيها المفاتيح والقيم فريدة من نوعها، أي أن الخريطة ستحتوي على أزواج المفاتيح والمفاتيح. تتيح لك بنية البيانات هذه إنشاء "عرض/بحث مقلوب" على الخريطة. أي أنه يمكننا العثور على مفتاح حسب قيمته، وتسمى بنية البيانات هذه بالخريطة ثنائية الاتجاه، وهي للأسف غير مدعومة من قبل JDK. ولكن، لحسن الحظ، يمكن العثور على تطبيقه في Apache Common Collections أو مكتبات Guava. هناك يطلق عليه BidiMap وBiMap، على التوالي. تفرض هذه التطبيقات قيودًا على تفرد المفاتيح والقيم. وهذا يخلق علاقة واحد لواحد.

6. كيفية إنشاء خريطة فارغة

هناك طريقتان لإنشاء خريطة فارغة:

1. تهيئة الكائن العادي:

   Map<Integer, String> emptyMap = new HashMap<>();

2. إنشاء خريطة فارغة غير قابلة للتغيير:

   Map<Integer, String> emptyMap =  Collections.emptyMap();

عندما نحاول إضافة بيانات إلى هذه الخريطة، سنتلقى: UnsupportedOperationExceptionاستثناء. في هذه المقالة، نظرنا إلى الأسئلة الأكثر شيوعًا التي قد تكون لديك عند استخدام واجهة الخريطة.