如何在 java 中正确实现 Map？

Question

所以我试图实现我自己的 Map 来了解它是如何工作的。 我之前通过在我的实现中创建了 2 个私有列表来做到这一点，但我被告知使用和条目 class。 所以现在对我来说主要问题是如何比较存储在列表中的条目的键？ 这是我的代码

   import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Objects;
import java.util.Optional;

public class CorrectMapImpl implements Map {
private List<Entry> entries = new ArrayList<>();

@Override
public Object put(Object key, Object value) {
    Entry entry = new Entry(key, value);
    if (entries.contains(entry)) {
        int index = entries.indexOf(entry);
        entries.set(index, (Entry) value);
    }else if(entries.contains()){

    } else  {
        entries.add(entry);
    };
    return entry.getValue();
}

@Override
public Object get(Object key) {
   //return entries.stream().filter(e -> e.getKey().equals(key)).findFirst().orElse(null).getValue();
    /*Optional<Entry> optionalEntry = entries.stream().filter(e -> e.getKey().equals(key)).findFirst();
    optionalEntry.ifPresent(Entry::getValue);
    return optionalEntry;*/
}

@Override
public int size() {
    return entries.size();
}

@Override
public Object remove(Object key) {
    boolean hasKey = false;
    int keyIndex = 0;
    for(Entry entry: entries) {
        if(entry.getKey().equals(key)) {
            hasKey = true;
            break;
        }
        keyIndex++;
    }
    if(hasKey) {
        return entries.remove(keyIndex).getValue();
    }
    return null;
}
//---------------------------------------------------------------------------------------------
class Entry {
    private Object key;
    private Object value;

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

    public Object getKey() {
        return key;
    }

    public void setKey(Object key) {
        this.key = key;
    }

    public Object getValue() {
        return value;
    }

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

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (!(o instanceof Entry)) return false;
        Entry entry = (Entry) o;
        return Objects.equals(key, entry.key) &&
                Objects.equals(value, entry.value);
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(key, value);
    }
}

} “put”没有完整地写出来。 我添加了“else if”，因为没有它“put”没有测试相同键/不同值的条目，只有当条目的实例完全相同时，键和值。 当我尝试 entry.put 一个具有相同键但值不同的条目的新实例时，它不会像必须那样覆盖具有相同键的条目的前一个实例，而是添加一个新实例，因此大小为列表递增。 “get”实现也不起作用。 第一条语句抛出 NullPointerException，而另一条则提示 object 的 class （CorrectMapImpl$Entry@cd440b02），而不是设置为键的值。

Answer 1

现在你有一个Entry对象列表。 请参阅java API ，其中指出：

[contains] 如果此集合包含指定元素，则返回 true。 更正式地说，当且仅当此集合包含至少一个元素 e 满足 (o==null?e==null: o.equals(e)) 时才返回 true。

这意味着当你写：

if (entries.contains(entry)) {

这实际上相当于

for(Entry e : entries) if(e.equals(entry){...}

您在Entry class 中的equals()代码，

@Override
public boolean equals(Object o) {
    if (this == o) return true;
    if (!(o instanceof Entry)) return false;
    Entry entry = (Entry) o;
    return Objects.equals(key, entry.key) &&
            Objects.equals(value, entry.value);
}

意味着a.equals(b)只有在键和值都相同时才会返回 true。

这就是为什么你的代码失败了。 我认为正确的解决方案不是改变您当前实现.equals()的方式，因为您实现它的方式确实定义了两个 Entry 对象的相等性。

我的建议是用手动循环遍历列表并手动比较键来替换.contains(entry)代码。 像这样的东西

for(int i = 0; i < entries.size(); i++){
  if(entries.get(i).getKey().equals(entry.getKey())) {
    index = i;
    break;
  }
}

Answer 2

您的Entry class 应该实现Map.Entry接口。

put 方法应该查找具有给定键的现有条目。 您可以使用 for - 循环来做到这一点：

    public Object put(Object key, Object value) {
        Entry foundEntry = null;
        for (Entry entry : entries) {
            if (key.equals(entry.getKey())) {
                foundEntry = entry;
            }
        }

当循环结束时，要么你找到了一个具有相同键的条目，要么没有。

• 如果你找到了一个条目，你必须更新它的值。
• 如果您没有找到条目，则必须创建一个新条目并将其添加到 map。

不要忘记您必须返回条目的旧值。

        if (foundEntry == null) {
            // Key not in map: create new Entry
            entries.add(new Entry(key, value));
            return null;
        } else {
            // Key already in map: update Entry
            Object oldValue = foundEntry.getValue();
            foundEntry.setValue(value);
            return oldValue;
        }
    }

get方法应该类似于 put 方法的第一部分：首先查找具有正确键的条目。 如果找到这样的条目，则返回其值。 否则，返回null 。

其他提示 object 的 class 像 [CorrectMapImpl$Entry@cd440b02)

您需要在 Entry 中添加一个toString方法。 请参阅如何在不获取“SomeType@2f92e0f4”的情况下打印我的 Java object？