Java map size null

Java собеседование. Коллекции vs null

В топике Java собеседование. Коллекции подробно изложен вопрос работы с Set & Map в Java. Но у меня ещё есть парочка любимых вопросов из этой области:

1. Может ли null использоваться в качестве ключа в Map?
2. Может ли Set содержать null?

 public V get(Object key) < if (key == null) return getForNullKey(); int hash = hash(key.hashCode()); for (Entrye = table[indexFor(hash, table.length)]; e != null; e = e.next) < Object k; if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) return e.value; >return null; > /** * Offloaded version of get() to look up null keys. Null keys map * to index 0. This null case is split out into separate methods * for the sake of performance in the two most commonly used * operations (get and put), but incorporated with conditionals in * others. */ private V getForNullKey() < for (Entrye = table[0]; e != null; e = e.next) < if (e.key == null) return e.value; >return null; > 

Предполагается, что пытливый читатель самостоятельно поразмыслит над ответами и затем сравнит их с моими. Самые нетерпеливые могут сразу проследовать под кат.

1. Может ли null использоваться в качестве ключа в Map?

HashMap

Map map = new HashMap(); map.put(null, "test"); // момент истины . ошибки нет! 

System.out.println(map.size()); // вывод: 1 System.out.println(map.get(null)); // вывод: test 

При добавлении новой пары ключ-значение, вычисляет хеш-код ключа, на основании которого вычисляется номер корзины (номер ячейки массива), в которую попадет новый элемент.

То есть получается, что вычисляется hash-code от null… хммм. Но как же он вычисляется без объекта, без hashCode()? Мой ответ — не знаю, но дебаггер показывает, что для null hash=0. Видимо где-то есть отдельная проверка.

Дальше все без сюрпризов, другой объект с hash=0 попадает в ту же «корзину».

map.put(0, "0"); System.out.println(map.size()); // вывод: 2 

Map map = new HashMap(); map.put(null, null); map.get(null); // результат null говорит нам, что значения по этому ключу нет, значит и самого ключа тоже нет map.containsKey(null); // результат true: а ключ на самом деле есть, и значение тоже есть 

TreeMap

Map map = new TreeMap(); map.put(null, "null"); // ошибки нет! 

System.out.println(map.size()); // вывод: 1 System.out.println(map.get(null)); // БАБАХ!! Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException 

А ведь так все хорошо начиналось! Положить положили, оно там лежит (size=1), но достать обратно не можем. Ну ок, допустим нам вовсе и не надо ничего доставать. А мы хотим только класть, вот такие мы странные. Пробуем.

Map map = new TreeMap(); map.put(null, "null"); // ошибки нет System.out.println(map.size()); // вывод: 1 map.put(0, "0"); // БАБАХ!! Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException 

Map map = new TreeMap(); map.put(0, "0"); // ошибки нет map.put(1, 1); // ошибки нет System.out.println(map.size()); // вывод: 2 map.put(null, "null"); // БАБАХ!! Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException 

Это что же за ромашка получается, null то работает, то не работает?! А получается вот что. Когда мы добавляем ключ null в пустое дерево — он попадает в root. А root, товарищи, он и в Африке root, он равнее всех прочих, для него не происходит вызова compareTo() и null спокойно занимает своё место в корне дерева. А если дерево не пустое — начинаются попытки сравнения с имеющимся содержимым, и мы получаем «законный» NPE. Никаких особых условий для null здесь не предусмотрено.

Ответ №2: В пустой TreeMap можно положить единственный ключ-null, все остальные операции (кроме size() и clear(), кстати) после этого не работают. В непустой TreeMap положить null-ключ нельзя из-за обязательного вызова compareTo().

2. Может ли Set содержать null?

Ответ на этот вопрос повторяет предыдущие, с учетом того, что Set, собственно, реализован на основе Map. HashSet работает «на ура», TreeSet — только для первого элемента.

Источник

Interface Map

An object that maps keys to values. A map cannot contain duplicate keys; each key can map to at most one value.

This interface takes the place of the Dictionary class, which was a totally abstract class rather than an interface.

The Map interface provides three collection views, which allow a map’s contents to be viewed as a set of keys, collection of values, or set of key-value mappings. The order of a map is defined as the order in which the iterators on the map’s collection views return their elements. Some map implementations, like the TreeMap class, make specific guarantees as to their order; others, like the HashMap class, do not.

Note: great care must be exercised if mutable objects are used as map keys. The behavior of a map is not specified if the value of an object is changed in a manner that affects equals comparisons while the object is a key in the map. A special case of this prohibition is that it is not permissible for a map to contain itself as a key. While it is permissible for a map to contain itself as a value, extreme caution is advised: the equals and hashCode methods are no longer well defined on such a map.

All general-purpose map implementation classes should provide two «standard» constructors: a void (no arguments) constructor which creates an empty map, and a constructor with a single argument of type Map , which creates a new map with the same key-value mappings as its argument. In effect, the latter constructor allows the user to copy any map, producing an equivalent map of the desired class. There is no way to enforce this recommendation (as interfaces cannot contain constructors) but all of the general-purpose map implementations in the JDK comply.

The «destructive» methods contained in this interface, that is, the methods that modify the map on which they operate, are specified to throw UnsupportedOperationException if this map does not support the operation. If this is the case, these methods may, but are not required to, throw an UnsupportedOperationException if the invocation would have no effect on the map. For example, invoking the putAll(Map) method on an unmodifiable map may, but is not required to, throw the exception if the map whose mappings are to be «superimposed» is empty.

Some map implementations have restrictions on the keys and values they may contain. For example, some implementations prohibit null keys and values, and some have restrictions on the types of their keys. Attempting to insert an ineligible key or value throws an unchecked exception, typically NullPointerException or ClassCastException . Attempting to query the presence of an ineligible key or value may throw an exception, or it may simply return false; some implementations will exhibit the former behavior and some will exhibit the latter. More generally, attempting an operation on an ineligible key or value whose completion would not result in the insertion of an ineligible element into the map may throw an exception or it may succeed, at the option of the implementation. Such exceptions are marked as «optional» in the specification for this interface.

Many methods in Collections Framework interfaces are defined in terms of the equals method. For example, the specification for the containsKey(Object key) method says: «returns true if and only if this map contains a mapping for a key k such that (key==null ? k==null : key.equals(k)) .» This specification should not be construed to imply that invoking Map.containsKey with a non-null argument key will cause key.equals(k) to be invoked for any key k . Implementations are free to implement optimizations whereby the equals invocation is avoided, for example, by first comparing the hash codes of the two keys. (The Object.hashCode() specification guarantees that two objects with unequal hash codes cannot be equal.) More generally, implementations of the various Collections Framework interfaces are free to take advantage of the specified behavior of underlying Object methods wherever the implementor deems it appropriate.

Some map operations which perform recursive traversal of the map may fail with an exception for self-referential instances where the map directly or indirectly contains itself. This includes the clone() , equals() , hashCode() and toString() methods. Implementations may optionally handle the self-referential scenario, however most current implementations do not do so.

Unmodifiable Maps

• They are unmodifiable. Keys and values cannot be added, removed, or updated. Calling any mutator method on the Map will always cause UnsupportedOperationException to be thrown. However, if the contained keys or values are themselves mutable, this may cause the Map to behave inconsistently or its contents to appear to change.
• They disallow null keys and values. Attempts to create them with null keys or values result in NullPointerException .
• They are serializable if all keys and values are serializable.
• They reject duplicate keys at creation time. Duplicate keys passed to a static factory method result in IllegalArgumentException .
• The iteration order of mappings is unspecified and is subject to change.
• They are value-based. Programmers should treat instances that are equal as interchangeable and should not use them for synchronization, or unpredictable behavior may occur. For example, in a future release, synchronization may fail. Callers should make no assumptions about the identity of the returned instances. Factories are free to create new instances or reuse existing ones.
• They are serialized as specified on the Serialized Form page.

This interface is a member of the Java Collections Framework.

Источник