¿Java tiene un HashMap con búsqueda inversa?

Tengo datos que están organizados en una especie de formato de "clave-clave", en lugar de "clave-valor". Es como un HashMap, pero necesitaré una búsqueda O (1) en ambas direcciones. ¿Existe un nombre para este tipo de estructura de datos y se incluye algo como esto en las bibliotecas estándar de Java? (¿O quizás Apache Commons?)

Podría escribir mi propia clase que básicamente usa dos mapas reflejados, pero prefiero no reinventar la rueda (si esto ya existe pero no estoy buscando el término correcto).

No existe tal clase en la API de Java. La clase de Apache Commons que desea será una de las implementaciones de BidiMap .

Como matemático, llamaría biyección a este tipo de estructura.

Además de Apache Commons, Guava también tiene un BiMap .

Aquí hay una clase simple que usé para hacer esto (no quería tener otra dependencia de terceros). No ofrece todas las funciones disponibles en Maps, pero es un buen comienzo.

    public class BidirectionalMap<KeyType, ValueType>{
        private Map<KeyType, ValueType> keyToValueMap = new ConcurrentHashMap<KeyType, ValueType>();
        private Map<ValueType, KeyType> valueToKeyMap = new ConcurrentHashMap<ValueType, KeyType>();

        synchronized public void put(KeyType key, ValueType value){
            keyToValueMap.put(key, value);
            valueToKeyMap.put(value, key);
        }

        synchronized public ValueType removeByKey(KeyType key){
            ValueType removedValue = keyToValueMap.remove(key);
            valueToKeyMap.remove(removedValue);
            return removedValue;
        }

        synchronized public KeyType removeByValue(ValueType value){
            KeyType removedKey = valueToKeyMap.remove(value);
            keyToValueMap.remove(removedKey);
            return removedKey;
        }

        public boolean containsKey(KeyType key){
            return keyToValueMap.containsKey(key);
        }

        public boolean containsValue(ValueType value){
            return keyToValueMap.containsValue(value);
        }

        public KeyType getKey(ValueType value){
            return valueToKeyMap.get(value);
        }

        public ValueType get(KeyType key){
            return keyToValueMap.get(key);
        }
    }

Si no se producen colisiones, siempre puede agregar ambas direcciones al mismo HashMap :-)

Aquí mis 2 centavos.

O puede usar un método simple con genéricos. Pedazo de pastel.

public static <K,V> Map<V, K> invertMap(Map<K, V> toInvert) {
    Map<V, K> result = new HashMap<V, K>();
    for(K k: toInvert.keySet()){
        result.put(toInvert.get(k), k);
    }
    return result;
}

Por supuesto, debe tener un mapa con valores únicos. De lo contrario, uno de ellos será reemplazado.

Inspirado por la respuesta de GETah, decidí escribir algo similar yo mismo con algunas mejoras:

• La clase está implementando la Map<K,V>-Interface
• La bidireccionalidad está realmente garantizada al cuidarla al cambiar un valor por un put(al menos espero garantizarlo por este medio)

El uso es como un mapa normal, para obtener una vista inversa de la llamada de mapeo getReverseView(). El contenido no se copia, solo se devuelve una vista.

No estoy seguro de que esto sea totalmente infalible (en realidad, probablemente no lo sea), así que siéntete libre de comentar si notas algún defecto y actualizaré la respuesta.

public class BidirectionalMap<Key, Value> implements Map<Key, Value> {

    private final Map<Key, Value> map;
    private final Map<Value, Key> revMap;

    public BidirectionalMap() {
        this(16, 0.75f);
    }

    public BidirectionalMap(int initialCapacity) {
        this(initialCapacity, 0.75f);
    }

    public BidirectionalMap(int initialCapacity, float loadFactor) {
        this.map = new HashMap<>(initialCapacity, loadFactor);
        this.revMap = new HashMap<>(initialCapacity, loadFactor);
    }

    private BidirectionalMap(Map<Key, Value> map, Map<Value, Key> reverseMap) {
        this.map = map;
        this.revMap = reverseMap;
    }

    @Override
    public void clear() {
        map.clear();
        revMap.clear();
    }

    @Override
    public boolean containsKey(Object key) {
        return map.containsKey(key);
    }

    @Override
    public boolean containsValue(Object value) {
        return revMap.containsKey(value);
    }

    @Override
    public Set<java.util.Map.Entry<Key, Value>> entrySet() {
        return Collections.unmodifiableSet(map.entrySet());
    }

    @Override
    public boolean isEmpty() {
        return map.isEmpty();
    }

    @Override
    public Set<Key> keySet() {
        return Collections.unmodifiableSet(map.keySet());
    }

    @Override
    public void putAll(Map<? extends Key, ? extends Value> m) {
        m.entrySet().forEach(e -> put(e.getKey(), e.getValue()));
    }

    @Override
    public int size() {
        return map.size();
    }

    @Override
    public Collection<Value> values() {
        return Collections.unmodifiableCollection(map.values());
    }

    @Override
    public Value get(Object key) {
        return map.get(key);
    }

    @Override
    public Value put(Key key, Value value) {
        Value v = remove(key);
        getReverseView().remove(value);
        map.put(key, value);
        revMap.put(value, key);
        return v;
    }

    public Map<Value, Key> getReverseView() {
        return new BidirectionalMap<>(revMap, map);
    }

    @Override
    public Value remove(Object key) {
        if (containsKey(key)) {
            Value v = map.remove(key);
            revMap.remove(v);
            return v;
        } else {
            return null;
        }
    }

}

Es una pregunta bastante vieja aquí, pero si alguien más tiene un bloqueo cerebral como yo y se tropieza con esto, espero que esto ayude.

Yo también estaba buscando un HashMap bidireccional, a veces las respuestas más simples son las más útiles.

Si no desea reinventar la rueda y prefiere no agregar otras bibliotecas o proyectos a su proyecto, ¿qué tal una implementación simple de matrices paralelas (o ArrayLists si su diseño lo exige)?

SomeType[] keys1 = new SomeType[NUM_PAIRS];
OtherType[] keys2 = new OtherType[NUM_PAIRS];

Tan pronto como conozca el índice de una de las dos claves, podrá solicitar fácilmente la otra. Entonces, sus métodos de búsqueda podrían verse algo como:

SomeType getKey1(OtherType ot);
SomeType getKey1ByIndex(int key2Idx);
OtherType getKey2(SomeType st); 
OtherType getKey2ByIndex(int key2Idx);

Esto es asumiendo que está utilizando estructuras orientadas a objetos adecuadas, donde solo los métodos están modificando estas matrices / ArrayLists, sería muy simple mantenerlas en paralelo. Incluso más fácil para ArrayList, ya que no tendría que reconstruir si cambia el tamaño de las matrices, siempre que agregue / elimine en conjunto.