Java Map containsKey方法詳解

一、containsKey方法簡介

containsKey方法是Java Map接口中的方法之一，用於判斷Map集合中是否包含某個指定的key，方法返回一個boolean類型值。如果Map中包含指定的key則返回true，否則返回false。

public boolean containsKey(Object key)

二、containsKey方法的使用方式

在Java Map中，containsKey方法有多種使用方式。下面這個例子展示了如何使用containsKey方法來判斷Map中是否包含指定key值：

    Map<String,Integer> map = new HashMap<>();
    map.put("apple",1);
    map.put("banana",2);
    map.put("orange",3);
    if(map.containsKey("apple")){
        System.out.println("map contains key apple");
    }

在這個例子中，我們首先創建了一個HashMap對象，並向該Map中添加了三個以String為key，以Integer為value的元素。接下來利用containsKey方法判斷Map集合中是否包含指定key值”apple”，如果包含則輸出語句”map contains key apple”。

三、containsKey方法與equals方法的關係

在判斷Map中是否包含某個指定的key時，一般將該key對象與Map中的key對象進行equals方法比較，因為containsKey方法使用了該key對象的equals方法來判斷是否相等。

下面這個例子展示了在Map中使用自定義對象作為key時，需要重寫equals方法和hashCode方法：

public class Person {
    private String name;
    private int age;
    
    //...getter and setter methods
    
    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (!(o instanceof Person)) return false;
        Person person = (Person) o;
        return age == person.age && Objects.equals(name, person.name);
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(name, age);
    }
}

Map<Person,Integer> map = new HashMap<>();
map.put(new Person("Tom",18), 1);
map.put(new Person("Jerry",17), 2);
if(map.containsKey(new Person("Tom",18))){
    System.out.println("map contains key Tom");
}

在這個例子中，我們使用一個Person對象作為Map中的key，並向該Map中添加了兩個Person對象。接下來利用containsKey方法判斷Map集合中是否包含某個指定Person對象時，由於需要對Person對象進行equals方法比較，所以需要重寫Person類的equals方法和hashCode方法。

四、containsKey方法與ConcurrentModificationException

由於Map集合在遍歷時可能被其他線程修改，如果在遍歷過程中調用containsKey方法時Map已經被修改，則有可能會拋出ConcurrentModificationException異常。

下面這個例子展示了在遍歷Map時，對Map中的元素進行添加操作並調用containsKey方法時拋出ConcurrentModificationException異常：

Map<String,Integer> map = new HashMap<>();
map.put("apple",1);
map.put("banana",2);
map.put("orange",3);
for(Map.Entry<String,Integer> entry : map.entrySet()){
    if(!map.containsKey("pear")){
        map.put("pear",4);
    }
}

在這個例子中，我們首先創建了一個HashMap對象，並向該Map中添加了三個元素。接下來在遍歷Map時，對Map中的元素進行添加操作並調用containsKey方法，由於Map在遍歷時被修改，因此拋出ConcurrentModificationException異常。

五、containsKey方法的性能分析

containsKey方法的底層實現依賴於HashMap類的Entry數組，具體實現方式為遍歷Entry數組，將目標key與數組中的key對象進行比較，直到找到匹配的元素或者遍歷完數組。

因此，containsKey方法的時間複雜度為O(n)，隨着元素數量的增加，containsKey方法的性能將逐漸降低。在使用Map集合時應該盡量避免使用containsKey方法進行大量的元素查找，如果需要進行查找操作，可以考慮將Map中的元素轉為List或者Set集合進行查找，這些集合類提供了更快的查找速度。