JDK集合分析Set和Map的关系(自己实现Set到Map的扩展)

小灰灰 2022-08-21 07:58 96阅读 0赞

Set代表的是一种集合元素无序，集合元素不可重复的集合，Map则代表一种由多个Key-Value对组成的集合，Map集合类似于传统的关联数组。表面上看，Map和Set毫无关联，但其实Map和Set之间有莫大的关联，可以说，**Map是Set的扩展。**

#### Set集合的继承体系 ####

![这里写图片描述][20160424135025566]

#### Map集合的继承体系 ####

![这里写图片描述][20160424135113642]

仔细观察上述两个集合的继承体系，发现Map和Set接口，实现类的类名几乎完全相试，把Map后缀改为Set后缀即可:

>  *  SortedMap <–>SortedSet
>  *  TreeMap <–> TreeSet
>  *  LinkedHashMap <–>LinkedHashSet
>  *  HaseMap <–> HaseSet

这些类名相似绝不是偶然的现象，肯定有其必然的原因。

我们来思考Map集合的key键的特征:**所有的key具有一个特性:所有key不能重复，Key直接没有顺序。可以就是说将所有的key组合在一起，那么它就是一个Set集合。而Map集合也提供了相应的方法来实现将所有的key组合成Set集合。**

Set<K> keySet();

由此可见，Map集合的所有key将具有Set集合的特性，只要把Map的所有key集中起来看，它就是一个Set，即实现了从Map到Set的转换。其实也可以实现从Set到Map的扩展—-对于Map而言，相当于每个元素都是key-value对的Set集合。**转换一种思维来理解Map集合，如果把Map集合中的value当成key的一个附属物，那么Map集合在保存key-value时只考虑Key即可**

现在我们考虑如何把Set集合扩展为一个Map集合:

**为了把Set集合扩展为一个Map集合，我们可以考虑定义一个SimpleEntry类，该类代表一个key-value对。当Set集合中的元素全是SimpleEntry对象的时候，那么它就可以当成Map来使用。**

SimpleEntry:

package ListAndSet;
    
    import java.io.Serializable;
    import java.util.Map;
    import java.util.Objects;
    
    /**
     * Created by wang on 16-4-23.
     */
    public class SimpleEntry<K,V> implements Map.Entry<K,V>,Serializable {
        private K key;
        private V value;
    
        public SimpleEntry(K key,V value){
            this.key = key;
            this.value = value;
        }
        public SimpleEntry(Map.Entry<? extends K,? extends V> entry){
            this.key = entry.getKey();
            this.value = entry.getValue();
        }
        @Override
        public K getKey() {
            return key;
        }
    
        @Override
        public V getValue() {
            return value;
        }
    
        @Override
        public V setValue(V value) {
            V oldValue = this.value;
            this.value = value;
            return oldValue;
        }
        public boolean equals(Object object){
            if(object == this){
                return true;
            }
            if(object.getClass() == SimpleEntry.class){
                SimpleEntry se = (SimpleEntry) object;
                return se.getKey().equals(getKey());
            }
            return  false;
        }
        public int hashCode(){
           return  key == null?0:key.hashCode();
        }
    
        @Override
        public String toString() {
            return key+"="+value;
        }
    }

继承HashSet实现一个Map

package ListAndSet;
    
    import java.util.HashSet;
    import java.util.Iterator;
    import java.util.Map;
    
    /**
     * Created by wang on 16-4-23.
     */
    public class Set2Map<K,V> extends HashSet<SimpleEntry<K,V>> {
    
        @Override
        public void clear() {
            super.clear();
        }
         //判断是否包含某个key
        public boolean containsKey(K key){
              return super.contains(new SimpleEntry<K, V>(key,null));
        }
        //判断是否包含某个value
        public boolean containsValue(V value){
          for(SimpleEntry<K,V> se :this){
             if(se.getValue().equals(value)){
                  return true;
              }
          }
            return false;
        }
        //根据Key取出Value
        public V get(K key){
               for(SimpleEntry<K,V> se:this){
                   if(se.getKey().equals(key)){
                       return se.getValue();
                   }
               }
            return null;
        }
        //存放入该Map中
        public V put(K key,V value){
           add(new SimpleEntry<K, V>(key,value));
            return value;
        }
        //存放一个Map的key-value对放入该Map中
        public void putAll(Map<? extends K,? extends V> map){
           for(K key:map.keySet()){
               add(new SimpleEntry<K, V>(key,map.get(key)));
           }
        }
        //根据指定key删除指定key-value对
        public V removeEntry(K key){
           for(Iterator<SimpleEntry<K,V>> it = this.iterator();it.hasNext();){
             SimpleEntry<K,V> en = it.next();
               if(en.getKey().equals(key)){
                   V v = en.getValue();
                   it.remove();
                   return  v;
               }
           }
            return null;
        }
        public int size(){
            return super.size();
        }
    
    }

当一个Set集合中的全部集合元素都是SimpleEntry`<K,V>`对象时，该Set就变成了一个Map`<K,V>`.下面我们测试我们自己的Map集合:

@Test
        public void testMyMap(){
          Set2Map<String,Integer> set2Map = new Set2Map<String, Integer>();
            set2Map.put("Linux",100);
            set2Map.put("Java",98);
            set2Map.put("Android",96);
            Assert.assertEquals(set2Map.size(),3);
            Assert.assertTrue(set2Map.containsKey("Java"));
            Assert.assertEquals(set2Map.get("Linux"),new Integer(100));
            set2Map.removeEntry("Java");
            Assert.assertEquals(set2Map.size(),2);
        }

现在我们发现，只要对传统的Set稍作修改，就可以将Set集合改造成Map。而且这个Map集合在功能上几乎可以媲美JDK提供了Map。

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[20160424135113642]: /images/20220724/707b798e4ca44eb2b02686e93480b230.png