【Java 数据结构】Map和Set的介绍

梦里梦外; 2024-03-30 11:48 30阅读 0赞

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**目录**

1、Map 和 Set 的概念

2、模型

3、Map 的学习

3.1 关于 Map.Entry

3.2 Map 的常用方法

4、Set 的常用方法

5、 Map 和 Set 的注意点

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## **1、Map 和 Set 的概念** ##

Java 提供了 Map 和 Set 的接口，是一种专门用来进行搜索的容器或数据结构，而他搜索的效率与其具体实例化的子类有关，比如 TreeMap 和 HashMap 的搜索效率就不一样。

如果利用学习到现在的知识，我们要去找一个元素，可能会采取遍历这样的方式，那么时间复杂度是 O(n)，也可也采取二分查找，时间复杂度能达到 O(logn)， 但必须要求数据是有序的。

如上所说的比较适合静态的查找，也就是一般不会对里面的元素进行插入和删除操作了。

那么假设我要根据学生的学号，找出对应的姓名，或者我要根据学生这样的一个对象，找出他对应的学校相关信息，再或者通讯录中，根据姓名，找出电话。

这些例子是生活中经常会碰到的，也就是在查找时，会更新里面的数据，比如这个学生退学了，就删除掉，即动态查找，那么上述遍历呀，二分查找呀，就不合适了，**而 Map 和 Set 是一种适合动态查找的集合容器。**

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##  ##

## **2、模型** ##

通俗来讲，你去吃火锅，有俩宫格的，和单宫格的，甚至多宫格的，那么放在编程里，一般把需要搜索的数据称为关键字 **key**，和关键字对应的称为值 **value**，将它称为 **Key-value** 的键值对，所以模型会有两种：

**Key-value 模型：**

*  比如有个XX火锅vip客户表，上面对应每个vip客户来消费的次数，即 <vip客户，消费次数>
 *  比如每个身份证所对应的人，即 <身份证，人>

**纯 Key 模型：**

*  比如老师上网课，会议中出现了一个叫 篮球哥 的人，于是让班长看下这个班级中有没有篮球哥这个人。
 *  比如当你情敌发了个动态，你会看看你女神有没有给他点赞。

通过两个模型例子来看啊，键值对，也就是说大部分是对应关系，而纯 key 模型，大部分在找是否存在这个key，具体我们后面再细说。

**而 Map 存储就是 Key-value 的键值对，Set 只存储了 Key**

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## **3、Map 的学习** ##

### 3.1 关于 Map.Entry<K，V> ###

Map.Entry<K，V> 是 Map 内部实现用的来存放 <key，value> 键值对的内部类，可以理解成我们之前模拟实现链表时候里面的 Node 节点，也是一个内部类。

这个内部类中，主要提供了 <key，value> 的获取方法和 value 的设置：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th style="width:262px;">方法</th> 
   <th style="width:448px;">解释</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td style="width:262px;">K getKey()</td> 
   <td style="width:448px;">返回当前 Entry&lt;K，V&gt;&nbsp; 对象中的 key</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="width:262px;">V getValue()</td> 
   <td style="width:448px;">返回当前 Entry&lt;K，V&gt;&nbsp; 对象中的 value</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="width:262px;">V setValue(V value)</td> 
   <td style="width:448px;">将键值对中的 value 进行替换指定的 value</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

**注意：Entry<K，V> 并没有提供 key 的设置，key 的值一定是唯一的，不能重复！**

### 3.2 Map 的常用方法 ###

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th style="width:310px;">方法</th> 
   <th style="width:402px;">解释</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td style="width:310px;">V get(Object key)</td> 
   <td style="width:402px;">返回 key 对应的 value</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="width:310px;">V getOrDefault(Object key, V defaultValue)</td> 
   <td style="width:402px;">返回 key 对应的 value，key 不存在，返回默认值</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="width:310px;">V put(K key, V value)</td> 
   <td style="width:402px;">设置 key 对应的 value</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="width:310px;">V remove(Object key)</td> 
   <td style="width:402px;">删除 key 对应的映射关系</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="width:310px;">Set keySet()</td> 
   <td style="width:402px;">返回所有 key 的不重复集合</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="width:310px;">Collection values()</td> 
   <td style="width:402px;">返回所有 value 的可重复集合</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="width:310px;">Set&gt; entrySet()</td> 
   <td style="width:402px;">返回所有的 key-value 映射关系</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="width:310px;">boolean containsKey(Object key)</td> 
   <td style="width:402px;">判断是否包含 key</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="width:310px;">boolean containsValue(Object value)</td> 
   <td style="width:402px;">判断是否包含 value</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

## **4、Set 的常用方法**  ##

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>方法</th> 
   <th style="width:465px;">解释</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>boolean add(E e)</td> 
   <td style="width:465px;">添加元素，但重复元素不会被添加成功</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>void clear()</td> 
   <td style="width:465px;">清空集合</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>boolean contains(Object o)</td> 
   <td style="width:465px;">判断 o 是否在集合中</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Iterator iterator()</td> 
   <td style="width:465px;">返回迭代器</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>boolean remove(Object o)</td> 
   <td style="width:465px;">删除集合中的 o</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>int size()</td> 
   <td style="width:465px;">返回set中元素的个数</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>boolean isEmpty()</td> 
   <td style="width:465px;">检测set是否为空，空返回true，否则返回false</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Object[] toArray()</td> 
   <td style="width:465px;">将set中的元素转换为数组返回</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>boolean containsAll(Collection c)</td> 
   <td style="width:465px;">集合c中的元素是否在set中全部存在，是返回true，否则返回 false</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>boolean addAll(Collection c)</td> 
   <td style="width:465px;">将集合c中的元素添加到set中，可以达到去重的效果</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

## **5、 Map 和 Set 的注意点** ##

**Set 的底层是 Map 来实现的， 讲到后续会体现出来。**

**Map 没有继承 Iterator 所以不能返回迭代器，而 Set 继承了 Iterator 可以采用迭代器遍历：**

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**Map 并没有继承 Collection，里面的 key 不能重复，而 Set 虽然继承了 Collection 但是底层实现还是 Map 所以 Set 中的 key 也不能重复。**

**HashSet 的基础上维护了一个双向链表来记实现Set接口的常用类有 TreeSet 和 HashSet，还有一个LinkedHashSet，LinkedHashSet是在录元素的插入次序。**

到这里先了解这么多，具体在后续的 TreeMap，TreeSet，HashMap，HashSet 会体现。

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**下期预告：【Java 数据结构】TreeMap 和 TreeSet**

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