Java 实战：投票统计系统（HashMap 应用）

Java-day20-4

一、项目需求分析

设计一个投票统计系统，支持多人投票并统计结果，核心需求如下：

使用 HashMap 存储候选人姓名（键）与得票数（值）；
支持多次投票，通过控制台输入候选人姓名（支持自定义候选人，无需预先指定）；
投票结束后，输出所有候选人的得票情况；
找出并输出得票最高的候选人（若有并列第一，需全部列出）。

**技术选型**：

存储容器：HashMap（键唯一存候选人，值存票数，支持高效更新与查询）；
交互方式：控制台输入输出（Scanner 类）；
核心技术：HashMap 的 put()、get()、containsKey() 方法，遍历统计逻辑，最值查找。

二、项目实现步骤

2.1 完整实现代码

```java

java 复制代码

import java.util.ArrayList;

import java.util.HashMap;

import java.util.Map;

import java.util.Scanner;

/**

* 投票统计系统：使用HashMap统计候选人得票数，找出得票最高者

*/

public class VoteSystem {

public static void main(String[] args) {

// 1. 初始化HashMap：存储候选人姓名-得票数映射

HashMap voteMap = new HashMap<>();

Scanner scanner = new Scanner(System.in);

String input;

System.out.println("======= 投票统计系统 =======");

System.out.println("请输入候选人姓名进行投票（输入 'exit' 结束投票）：");

// 2. 循环接收投票（输入 exit 终止）

while (true) {

System.out.print("请输入候选人姓名：");

input = scanner.nextLine().trim(); // 去除首尾空格

// 结束投票条件

if ("exit".equalsIgnoreCase(input)) {

break;

}

// 验证输入不为空

if (input.isEmpty()) {

System.out.println("输入不能为空，请重新输入！");

continue;

}

// 3. 更新候选人得票数

if (voteMap.containsKey(input)) {

// 候选人已存在，得票数+1

int count = voteMap.get(input);

voteMap.put(input, count + 1);

} else {

// 候选人不存在，初始化得票数为1

voteMap.put(input, 1);

}

System.out.println("投票成功！当前 " + input + " 得票数：" + voteMap.get(input));

}

// 4. 投票结束，输出统计结果

System.out.println("\n======= 投票统计结果 =======");

if (voteMap.isEmpty()) {

System.out.println("未收到任何投票！");

scanner.close();

return;

}

// 输出所有候选人得票情况

for (Map.Entry entry : voteMap.entrySet()) {

System.out.println(entry.getKey() + "：" + entry.getValue() + " 票");

}

// 5. 找出得票最高的候选人

int maxVotes = 0;

ArrayList topCandidates = new ArrayList<>();

// 第一步：找出最高得票数

for (int votes : voteMap.values()) {

if (votes > maxVotes) {

maxVotes = votes;

}

}

// 第二步：收集所有得票最高的候选人（处理并列情况）

for (Map.Entry entry : voteMap.entrySet()) {

if (entry.getValue() == maxVotes) {

topCandidates.add(entry.getKey());

}

}

// 输出得票最高的候选人

System.out.println("\n======= 得票最高的候选人 =======");

if (topCandidates.size() == 1) {

System.out.println("冠军：" + topCandidates.get(0) + "，得票数：" + maxVotes + " 票");

} else {

System.out.println("并列冠军（得票数：" + maxVotes + " 票）：");

for (String candidate : topCandidates) {

System.out.println("- " + candidate);

}

}

scanner.close();

}

}

```

三、核心技术解析

3.1 HashMap 核心操作

**新增/更新票数**：通过 containsKey() 判断候选人是否已存在，存在则 get() 现有票数+1后 put() 更新，不存在则 put() 初始化票数为1；
**遍历候选人**：使用 entrySet() 遍历所有键值对，输出每个候选人的得票情况；
**获取票数集合**：通过 values() 方法获取所有得票数，用于查找最高得票。

3.2 最值查找逻辑（处理并列情况）

第一次遍历 voteMap.values()，找出最高得票数 maxVotes；
第二次遍历 voteMap.entrySet()，收集所有得票数等于 maxVotes 的候选人姓名；
根据收集到的候选人数量，判断是单独冠军还是并列冠军，分别输出。

3.3 控制台交互优化

输入 exit（不区分大小写）结束投票，提升用户体验；
使用 trim() 去除输入首尾空格，避免因误输入空格导致的重复候选人；
增加输入为空的校验，防止无效投票。

四、运行效果演示

4.1 投票过程

======= 投票统计系统 =======

请输入候选人姓名进行投票（输入 'exit' 结束投票）：

请输入候选人姓名：张三

投票成功！当前张三得票数：1

请输入候选人姓名：李四

投票成功！当前李四得票数：1

请输入候选人姓名：张三

投票成功！当前张三得票数：2

请输入候选人姓名：王五

投票成功！当前王五得票数：1

请输入候选人姓名：张三

投票成功！当前张三得票数：3

请输入候选人姓名：李四

投票成功！当前李四得票数：2

请输入候选人姓名：exit

4.2 统计结果输出

======= 投票统计结果 =======

张三：3 票

李四：2 票

王五：1 票

======= 得票最高的候选人 =======

冠军：张三，得票数：3 票

4.3 并列冠军场景输出

若投票结果为：张三3票、李四3票、王五2票，则输出：

======= 得票最高的候选人 =======

并列冠军（得票数：3 票）：

张三
李四

五、扩展功能与优化

5.1 限制投票次数

若需限制总投票次数（如最多10人投票），可添加投票次数计数器：

```java

java 复制代码

int maxVoteCount = 10; // 最大投票次数

int currentCount = 0; // 当前投票次数

while (currentCount < maxVoteCount) {

System.out.print("请输入候选人姓名（剩余投票次数：" + (maxVoteCount - currentCount) + "）：");

input = scanner.nextLine().trim();

if ("exit".equalsIgnoreCase(input)) {

break;

}

// 投票逻辑...

currentCount++; // 投票次数+1

}

```

5.2 禁止重复投票（按投票人姓名）

若需防止同一人重复投票，可添加投票人列表记录：

```java

java 复制代码

HashSet voterSet = new HashSet<>(); // 存储已投票人姓名

// 投票前先输入投票人姓名

System.out.print("请输入您的姓名：");

String voterName = scanner.nextLine().trim();

if (voterSet.contains(voterName)) {

System.out.println("您已投过票，不可重复投票！");

continue;

}

voterSet.add(voterName); // 记录投票人

// 再输入候选人姓名进行投票...

```

六、总结：项目实战要点

**HashMap 应用场景**：完美适配"键值映射统计"需求，候选人姓名作为唯一键，得票数作为值，更新与查询效率高；
**核心逻辑**：投票时通过 containsKey() 判断候选人是否存在，动态更新票数；统计时通过两次遍历找出最高得票者，处理并列情况；
**用户体验**：添加结束投票指令、输入校验、格式优化，让系统更易用；
**扩展性**：可灵活扩展投票次数限制、重复投票限制、候选人预先指定等功能。

本项目是 HashMap 集合在"统计类场景"的典型应用，覆盖了键值对的新增、更新、遍历、最值查找等核心操作。通过实际运行，可深入理解 HashMap 在动态统计场景中的优势，为后续开发类似系统（如问卷统计、评选活动）提供参考。