11 - HashMap та Key-Value сховище
Навчіться зберігати та отримувати дані за допомогою пар Key-Value.
HashMap зберігає дані у парах key-value, як у реальному словнику. Ви шукаєте слово (key), щоб знайти його значення (value). Це ідеально підходить для даних гравця, властивостей предметів та налаштувань конфігурації.
Основи HashMap
import java.util.HashMap;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
// Створити HashMap (String keys, Integer values)
HashMap<String, Integer> playerLevels = new HashMap<>();
// Додати пари key-value
playerLevels.put("Анна", 10);
playerLevels.put("Богдан", 15);
playerLevels.put("Василь", 8);
// Отримати значення за ключем
int aliceLevel = playerLevels.get("Анна"); // 10
System.out.println("Анна на рівні " + aliceLevel);
}
}| HashMap | ArrayList |
|---|---|
| Без сортування | Сортовано за індексом (0, 1, 2...) |
| Доступ за ключем (може бути будь-яким типом) | Доступ за позицією |
| Корисно для пошуку значень | Корисно для списків елементів |
| Кожен ключ є унікальним | Може мати дублікати |
// ArrayList - доступ за числом
ArrayList<String> players = new ArrayList<>();
players.add("Анна");
String player = players.get(0); // Отримати першого гравця
// HashMap - доступ за ім'ям
HashMap<String, Integer> levels = new HashMap<>();
levels.put("Анна", 10);
int level = levels.get("Alice"); // Отримати рівень АнниЗагальні методи HashMap
Додавання та оновлення
HashMap<String, Integer> scores = new HashMap<>();
scores.put("Анна", 100); // Додати нове значення
scores.put("Богдан", 150);
scores.put("Анна", 200); // Оновити чинне (Анна тепер 200)Отримання значень
HashMap<String, Integer> scores = new HashMap<>();
scores.put("Анна", 100);
int score = scores.get("Анна"); // 100
Integer missing = scores.get("Данило"); // null (не існує)
// Отримати зі значенням за умовчанням
int score2 = scores.getOrDefault("Данило", 0); // 0 (повертає значення за умовчанням )Перевірка ключів/значень
HashMap<String, Integer> scores = new HashMap<>();
scores.put("Анна", 100);
boolean hasAlice = scores.containsKey("Анна"); // true
boolean hasDave = scores.containsKey("Данило"); // false
boolean has100 = scores.containsValue(100); // true
boolean has200 = scores.containsValue(200); // falseВидалення записів
HashMap<String, Integer> scores = new HashMap<>();
scores.put("Анна", 100);
scores.put("Богдан", 150);
scores.remove("Анна"); // Видалити за ключем
System.out.println(scores); // {Богдан=150}
scores.clear(); // Видалити все
System.out.println(scores); // {}Розмір і порожня перевірка
HashMap<String, Integer> scores = new HashMap<>();
scores.put("Анна", 100);
int size = scores.size(); // 1
boolean empty = scores.isEmpty(); // falseПеребір HashMap
Перебір ключів
HashMap<String, Integer> scores = new HashMap<>();
scores.put("Анна", 100);
scores.put("Богдан", 150);
scores.put("Василь", 75);
for (String name : scores.keySet()) {
System.out.println(name);
}
// Вивід: Анна, Богдан, Василь(порядок може варіюватися)Перебір значень
for (Integer score : scores.values()) {
System.out.println(score);
}
// Вивід: 100, 150, 75 (порядок може варіюватися)Перебір ключів і значень
for (String name : scores.keySet()) {
int score = scores.get(name);
System.out.println(name + ": " + score);
}
// Або використовуючи entrySet (більш ефективний)
for (var entry : scores.entrySet()) {
String name = entry.getKey();
int score = entry.getValue();
System.out.println(name + ": " + score);
}HashMap не підтримує порядок вставки! Якщо вам потрібен порядок, використовуйте LinkedHashMap:
import java.util.LinkedHashMap;
LinkedHashMap<String, Integer> orderedScores = new LinkedHashMap<>();
orderedScores.put("Анна", 100);
orderedScores.put("Богдан", 150);
orderedScores.put("Василь", 75);
// Друкуватиметься в порядку вставки
for (String name : orderedScores.keySet()) {
System.out.println(name);
}
// Output: Анна, Богдан, Василь(гарантований порядок)Практичні приклади
Система статистики гравців
import java.util.HashMap;
public class PlayerStats {
private HashMap<String, Integer> stats;
public PlayerStats() {
this.stats = new HashMap<>();
// Ініціалізувати статистику за замовчуванням
stats.put("Здоров'я", 100);
stats.put("Мана", 50);
stats.put("Сила", 10);
stats.put("Захист", 5);
stats.put("Швидкість", 8);
}
public int getStat(String statName) {
return stats.getOrDefault(statName, 0);
}
public void setStat(String statName, int value) {
stats.put(statName, value);
}
public void modifyStat(String statName, int amount) {
int current = getStat(statName);
stats.put(statName, current + amount);
}
public void displayStats() {
System.out.println("=== Статистика гравця===");
for (var entry : stats.entrySet()) {
System.out.println(entry.getKey() + ": " + entry.getValue());
}
}
}
// Використання
public class Main {
public static void main(String[] args) {
PlayerStats stats = new PlayerStats();
stats.displayStats();
stats.modifyStat("Сила", 5);
stats.modifyStat("Здоров'я", -20);
System.out.println("\Після модифікації:");
stats.displayStats();
}
}База даних властивостей елементів
import java.util.HashMap;
public class ItemDatabase {
private HashMap<String, HashMap<String, Object>> items;
public ItemDatabase() {
this.items = new HashMap<>();
}
public void addItem(String itemName) {
HashMap<String, Object> properties = new HashMap<>();
properties.put("Шкода", 0);
properties.put("Витривалість", 100);
properties.put("Рідкісність", "Звичайна");
properties.put("Стакований", true);
items.put(itemName, properties);
}
public void setProperty(String itemName, String property, Object value) {
if (items.containsKey(itemName)) {
items.get(itemName).put(property, value);
}
}
public Object getProperty(String itemName, String property) {
if (items.containsKey(itemName)) {
return items.get(itemName).get(property);
}
return null;
}
public void displayItem(String itemName) {
if (!items.containsKey(itemName)) {
System.out.println("Пркдмет знайдено!");
return;
}
System.out.println("=== " + itemName + " ===");
HashMap<String, Object> props = items.get(itemName);
for (var entry : props.entrySet()) {
System.out.println(entry.getKey() + ": " + entry.getValue());
}
}
}
// Використання
public class Main {
public static void main(String[] args) {
ItemDatabase db = new ItemDatabase();
db.addItem("Залізний меч");
db.setProperty("Залізний меч", "Шкода", 15);
db.setProperty("Залізний меч", "Рідкісність", "Невичайна");
db.displayItem("Залізний меч");
}
}Менеджер конфігурації
import java.util.HashMap;
public class GameConfig {
private HashMap<String, String> settings;
public GameConfig() {
this.settings = new HashMap<>();
loadDefaults();
}
private void loadDefaults() {
settings.put("Важкість", "normal");
settings.put("Гучність музики", "50");
settings.put("Гучність звуку", "50");
settings.put("Відстань рендеру", "10");
settings.put("Показати FPS", "false");
}
public String getSetting(String key) {
return settings.getOrDefault(key, "");
}
public void setSetting(String key, String value) {
settings.put(key, value);
System.out.println("Встановити " + key + " : " + value);
}
public int getIntSetting(String key) {
String value = getSetting(key);
try {
return Integer.parseInt(value);
} catch (NumberFormatException e) {
return 0;
}
}
public boolean getBooleanSetting(String key) {
return "true".equalsIgnoreCase(getSetting(key));
}
public void displaySettings() {
System.out.println("=== Налаштування гри===");
for (var entry : settings.entrySet()) {
System.out.println(entry.getKey() + " = " + entry.getValue());
}
}
}Player Inventory with Quantities
import java.util.HashMap;
public class Inventory {
private HashMap<String, Integer> items;
private int maxSlots;
public Inventory(int maxSlots) {
this.items = new HashMap<>();
this.maxSlots = maxSlots;
}
public boolean addItem(String itemName, int quantity) {
if (items.size() >= maxSlots && !items.containsKey(itemName)) {
System.out.println("Inventory full!");
return false;
}
int current = items.getOrDefault(itemName, 0);
items.put(itemName, current + quantity);
System.out.println("Added " + quantity + "x " + itemName);
return true;
}
public boolean removeItem(String itemName, int quantity) {
if (!items.containsKey(itemName)) {
System.out.println("Don't have that item!");
return false;
}
int current = items.get(itemName);
if (current < quantity) {
System.out.println("Not enough " + itemName);
return false;
}
if (current == quantity) {
items.remove(itemName);
} else {
items.put(itemName, current - quantity);
}
System.out.println("Removed " + quantity + "x " + itemName);
return true;
}
public int getQuantity(String itemName) {
return items.getOrDefault(itemName, 0);
}
public boolean hasItem(String itemName) {
return items.containsKey(itemName);
}
public void displayInventory() {
System.out.println("\n=== Inventory (" + items.size() + "/" + maxSlots + " slots) ===");
if (items.isEmpty()) {
System.out.println("Empty");
} else {
for (var entry : items.entrySet()) {
System.out.println(entry.getKey() + " x" + entry.getValue());
}
}
}
}
// Usage
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Inventory inv = new Inventory(10);
inv.addItem("Wood", 64);
inv.addItem("Stone", 32);
inv.addItem("Wood", 20); // Adds to existing
inv.displayInventory();
inv.removeItem("Wood", 50);
inv.displayInventory();
}
}Cooldown Manager
import java.util.HashMap;
public class CooldownManager {
private HashMap<String, Long> cooldowns;
public CooldownManager() {
this.cooldowns = new HashMap<>();
}
public void startCooldown(String ability, long durationMs) {
long endTime = System.currentTimeMillis() + durationMs;
cooldowns.put(ability, endTime);
System.out.println(ability + " on cooldown for " + (durationMs / 1000) + " seconds");
}
public boolean isOnCooldown(String ability) {
if (!cooldowns.containsKey(ability)) {
return false;
}
long endTime = cooldowns.get(ability);
long now = System.currentTimeMillis();
if (now >= endTime) {
cooldowns.remove(ability);
return false;
}
return true;
}
public long getRemainingTime(String ability) {
if (!isOnCooldown(ability)) {
return 0;
}
long endTime = cooldowns.get(ability);
long now = System.currentTimeMillis();
return (endTime - now) / 1000; // Return seconds
}
public boolean useAbility(String ability, long cooldownSeconds) {
if (isOnCooldown(ability)) {
long remaining = getRemainingTime(ability);
System.out.println(ability + " is on cooldown (" + remaining + "s remaining)");
return false;
}
System.out.println("Used " + ability + "!");
startCooldown(ability, cooldownSeconds * 1000);
return true;
}
}HashMap with Custom Objects
Store your own classes as values:
public class Player {
private String name;
private int level;
private int health;
public Player(String name, int level) {
this.name = name;
this.level = level;
this.health = 100;
}
// Getters and setters...
@Override
public String toString() {
return name + " (Lv. " + level + ", HP: " + health + ")";
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
HashMap<String, Player> players = new HashMap<>();
players.put("player1", new Player("Alice", 10));
players.put("player2", new Player("Bob", 15));
// Get and use player
Player alice = players.get("player1");
System.out.println(alice);
}
}Nested HashMaps
HashMaps can contain other HashMaps:
// Store multiple properties per player
HashMap<String, HashMap<String, Integer>> playerData = new HashMap<>();
// Add player with stats
HashMap<String, Integer> aliceStats = new HashMap<>();
aliceStats.put("level", 10);
aliceStats.put("health", 100);
aliceStats.put("mana", 50);
playerData.put("Alice", aliceStats);
// Access nested data
int aliceLevel = playerData.get("Alice").get("level");
System.out.println("Alice's level: " + aliceLevel);Practice Exercises
-
Phone Book: Create a phone book that stores names and phone numbers. Add methods to:
- Add contact
- Find number by name
- Delete contact
- Display all contacts
-
Grade Manager: Store student names and grades. Create methods to:
- Add student with grade
- Update grade
- Calculate class average
- Find highest grade
-
Word Counter: Write a program that counts how many times each word appears in a sentence using a HashMap.
-
Item Shop: Create a shop where items have names and prices. Add methods to:
- Add item with price
- Get item price
- Apply discount to all items
- Display all items and prices