為什么沒有方法可以在 Java Map 中返回給定值的鍵？

Question

在Javadocs 中， Map 接口具有containsKey(Object key) 、 containsValue(Object value)和get(Object key) 。 為什么沒有方法getKey(Object value) ？ 一旦有了查找 Map 是否包含 Value 的方法，為什么還不能返回它呢？
我知道 Map 可能包含多個任何值，但也許該方法可以返回該值的第一個實例。

Answer 1

讓我們以與使用聯系人列表相同的方式使用java.util.Map的實現，無論是在工作中還是在手機上。

例如，假設您想找到您朋友 John Smith 的電話號碼，以便您可以給他打電話。 您將得到無論是名字或姓氏搜索的機會。

但是，Java 對映射的限制是所有鍵中的鍵必須是唯一的，因此，如果您知道一個 John Smith 和一個 John Doe，那么您插入到映射中的最后一個人將“獲勝”，而您將輸約翰史密斯的數據。 默默。

如果您改為按姓氏（例如 Smith）插入，然后將您認識的所有 Smiths 的值放入一個列表（John、Jane、William、Robert、Emmett），您將能夠找到您要查找的內容既高效又安全，而不會損壞您的聯系人列表。

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不能按值搜索的原因是，當值存儲在鍵值對數據結構中時，沒有明確的唯一性保證。 即使 Guava 的BiMap被吹捧為您的問題的“解決方案”，仍然受到鍵和值唯一性的限制，這不是您想要的。 更糟糕的是，擁有Map<List<String>, String>結構將是一場噩夢，主要是因為該鍵可以更改，而這根本不是任何人想要的。

如果您希望能夠獲得給定值的鍵，那么您別無選擇，只能迭代數據結構的全部內容，這（謝天謝地，或者可怕 - 選擇）正是Map.Entry<K, V>提供 - 一個可迭代的條目集，以便您可以對地圖中的每個元素進行自己的檢查。

Answer 2

Java Map接口旨在通過鍵有效地查找值。

最常用的實現之一是HashMap ，它將值放入桶中並提供恆定時間查找（假設值在桶中分布良好）。 這意味着查找鍵的速度非常快——您可以在恆定時間內對鍵進行散列，並且幾乎可以立即查看是否存在匹配值。 但是，為了檢查值是否存在，您需要遍歷所有值。

另一種常見的實現是TreeMap ，在某些情況下，您的鍵可以輕松排序，它可能比HashMap更好。 樹的分支允許快速（雖然log(n) ，而不是恆定時間）鍵查找。 然而，再次查找值需要遍歷樹的每個節點，直到找到一個值。

如果您需要這種可以從 Key 到 Value 或 Value 到 Key 的查找，您應該使用BiMap ，它基本上是兩個映射到一個對象中 - 一個正向映射和一個反向映射。 谷歌的番石榴庫有一個我過去用過的。

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更好的問題是“如果此方法對於大多數實現來說效率低下，為什么 Java Map接口提供containsValue方法？” 但我希望這可能與 SO 無關 - 您可以考慮在Computer Science 中詢問。

Answer 3

Java 集合框架並沒有實現理論上可以用所提供的類實現的所有功能——某些功能可能需要添加到特定應用程序中。 對於為什么選擇一組功能而不是另一組功能，沒有明確的正確答案——只有框架的原始設計者知道這一點。

但是，在這種情況下，至少有兩個原因可以推測提供反向（值->鍵）查找將是一個壞主意，這似乎是合理的。 首先，對於開發人員來說，與正向（鍵-> 值）查找相比，它必然是低效的，這一點並不明顯。 如果您實際上必須使用迭代來實現它，這將很快變得顯而易見。

其次，盡管 OP 表示在多個鍵映射到相同值的情況下，反向查找方法可能會返回“第一個”匹配值，但映射中確實沒有“第一個”的強大概念。

不過，歸根結底，這都是猜測。