آشنایی با HashMap در جاوا

جاوا، آرایه‌ها (Arrays) و ArrayList داده‌ها را به‌صورت مرتب ذخیره می‌کنند و برای دسترسی به هر مقدار، باید از عدد شاخص (index) استفاده کرد. اما گاهی اوقات، استفاده از یک عدد برای پیدا کردن داده‌ها کافی نیست. در اینجاست که HashMap به کمک ما می‌آید.

💡 HashMap چیست؟
HashMap یک ساختار داده‌ای است که داده‌ها را به‌صورت جفت کلید/مقدار (key/value pairs) ذخیره می‌کند. یعنی به‌جای استفاده از یک عدد به عنوان شاخص، می‌توان هر شیء (Object) را به عنوان کلید استفاده کرد.

🔹 کلید (key): مشخص‌کننده مقدار است (مثلاً نام یک کشور).
🔹 مقدار (value): مقدار مرتبط با کلید را نگه می‌دارد (مثلاً نام پایتخت آن کشور).

1️⃣ ایجاد یک HashMap در جاوا

برای استفاده از HashMap، ابتدا باید کلاس HashMap را از بسته java.util وارد کنیم:

import java.util.HashMap; // وارد کردن کلاس HashMap

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // ایجاد یک HashMap برای ذخیره نام کشورها و پایتخت‌ها
        HashMap<String, String> capitalCities = new HashMap<String, String>();

        // اضافه کردن مقادیر (کلید = نام کشور، مقدار = نام پایتخت)
        capitalCities.put("England", "London");
        capitalCities.put("Germany", "Berlin");
        capitalCities.put("Norway", "Oslo");
        capitalCities.put("USA", "Washington DC");

        // نمایش HashMap
        System.out.println(capitalCities);
    }
}

📌 نکته: در اینجا کلیدها (String) نام کشورها و مقادیر (String) نام پایتخت‌ها هستند.

2️⃣ دسترسی به مقدار با استفاده از کلید 🔍

برای دریافت مقدار مرتبط با یک کلید مشخص، از متد get() استفاده می‌کنیم:

System.out.println(capitalCities.get("England")); // خروجی: London

3️⃣ حذف یک مقدار از HashMap ❌

برای حذف یک مقدار از HashMap، متد remove() را همراه با کلید مربوطه استفاده می‌کنیم:

capitalCities.remove("England"); // حذف کشور England از لیست

برای حذف همه مقادیر از HashMap، از متد clear() استفاده می‌کنیم:

capitalCities.clear(); // پاک کردن تمام محتویات HashMap

4️⃣ اندازه‌ی HashMap 📏

برای فهمیدن تعداد جفت کلید/مقدار موجود در HashMap، از متد size() استفاده می‌کنیم:

System.out.println(capitalCities.size()); // تعداد آیتم‌ها را نمایش می‌دهد

5️⃣ پیمایش در HashMap با استفاده از حلقه 🔄

برای نمایش تمام کلیدها و مقادیر در HashMap، می‌توانیم از حلقه‌ی for-each استفاده کنیم:

✅ چاپ فقط کلیدها:

for (String key : capitalCities.keySet()) {
    System.out.println("کلید: " + key);
}

✅ چاپ فقط مقادیر:

for (String value : capitalCities.values()) {
    System.out.println("مقدار: " + value);
}

✅ چاپ کلید و مقدار با هم:

for (String key : capitalCities.keySet()) {
    System.out.println("کشور: " + key + ", پایتخت: " + capitalCities.get(key));
}

6️⃣ استفاده از انواع مختلف داده‌ها در HashMap

در مثال‌های بالا، هم کلیدها و هم مقادیر از نوع String بودند. اما می‌توانیم از انواع دیگر داده‌ها هم استفاده کنیم.
مثلاً در مثال زیر، نام افراد (String) را به عنوان کلید و سن آن‌ها (Integer) را به عنوان مقدار ذخیره می‌کنیم:

import java.util.HashMap;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // ایجاد یک HashMap با کلید از نوع String و مقدار از نوع Integer
        HashMap<String, Integer> people = new HashMap<String, Integer>();

        // اضافه کردن افراد و سن آن‌ها
        people.put("John", 32);
        people.put("Steve", 30);
        people.put("Angie", 33);

        // نمایش تمام داده‌ها
        for (String name : people.keySet()) {
            System.out.println("نام: " + name + ", سن: " + people.get(name));
        }
    }
}

📌 نکته: جاوا به طور مستقیم از انواع داده‌ای مقدماتی (primitive) مانند int در HashMap پشتیبانی نمی‌کند. بنابراین باید از کلاس‌های Wrapper مثل Integer, Double, Boolean, Character و … استفاده کنیم.

🔥 چالش برنامه‌نویسی! 🚀

حالا که با HashMap آشنا شدید، این تمرین را انجام دهید:

✏ تمرین:
یک HashMap ایجاد کنید که نام دانش‌آموزان را به عنوان کلید و نمرات آن‌ها را به عنوان مقدار ذخیره کند. سپس:
✅ یک دانش‌آموز جدید اضافه کنید.
✅ نمره‌ی یک دانش‌آموز را تغییر دهید.
✅ لیست تمام دانش‌آموزان و نمراتشان را چاپ کنید.