【Java】Map和Set

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一、Map和Set的概念

Map和set是一种专门用来进行搜索的容器或者数据结构，其搜索的效率与其具体的实例化子类有关，常见的搜索方式如下：
1.直接遍历，时间复杂度为O(N)，元素如果比较多效率会非常慢
2.二分查找，时间复杂度为O(logN) ,但搜索前必须要求序列是有序的
上述排序比较适合静态类型的查找，即一般不会对区间进行插入和删除操作了，而现实中的查找比如：
1.根据姓名查询考试成绩
2.通讯录，即根据姓名查询联系方式
3.不重复集合，即需要先搜索关键字是否已经在集合中
可能在查找时进行一些插入和删除的操作，即动态查找，那上述两种方式就不太适合了，下面介绍的Map和Set是一种适合动态查找的集合容器

二、模型

一般把搜索的数据称为关键字（Key），和关键字对应的称为值（Value)，将其称为Key-Value的键值对，所以模型有两种：
1.纯Key模型
有一个英文词典，快速查找一个单词是否在词典中
快速查找某个名字在不在通讯录中
2.Key-Value 模型
统计文件中每个单词出现的次数，统计结果是每个单词都有与其对应的次数：<单词，单词出现的次数>
梁山好汉的江湖绰号：每个好汉都有自己的江湖绰号
而Map中存储的就是key-value的键值对，Set中只存储了Key

三、Map的说明

Map是一个接口类，该类没有继承自Collection，该类中存储的是<K,V>结构的键值对，并且K一定是唯一的，不能重复

3.1 Map.Entry<K, V>的说明

Map.Entry<K, V> 是Map内部实现的用来存放<key, value>键值对映射关系的内部类，该内部类中主要提供了<key, value>的获取，value的设置以及Key的比较方式

方法	解释
K getKey()	返回entry中的key
V getValue()	返回entry中的value
V setValue(V value)	将键值对中的value替换为指定value

注意：Map.Entry<K,V>并没有提供设置Key的方法

3.2 Map 的常用方法

方法	解释
V get(Object key)	返回key对应的value
V getOrDefault(Object key, V defaultValue)	返回key对应的value，key不存在，返回默认值
V put(K key, V value)	设置key对应的value
V remove(Object key)	删除key对应的映射关系
Set< K > keySet()	返回所有key的不重复集合
Collection< V > values()	返回所有value的可重复集合
Set<Map.Entry<K,V>>entrySet()	返回所有的key-value映射关系
boolean containsKey(Object key)	判断是否包含key
boolean containsValue(Object Value)	判断是否包含value

注意：
1.Map是一个接口，不能直接实例化对象，如果要实例化对象只能实例化其实现类TreeMap或者HashMap
2.Map中存放键值对的Key是唯一的，value是可以重复的
3.在TreeMap中插入键值对时，key不能为空，否则就会抛NullPointerException异常，value可以为空。但是HashMap的key和value都可以为空
4.Map中的Key可以全部分离出来，存储到Set中来进行访问(因为Key不能重复)
5.Map中的value可以全部分离出来，存储在Collection的任何一个子集合中(value可能有重复)
6.Map中键值对的Key不能直接修改，value可以修改，如果要修改key，只能先将该key删除掉，然后再来进行重新插入

四、Set的说明

Set与Map主要的不同有两点：Set是继承自Collection的接口类，Set中只存储了Key

4.1 Set的常用方法

方法	解释
boolean add(E e)	添加元素，但重复元素不会被添加成功
void clear()	清空集合
boolean contains(Object o)	判断o是否在集合中
lterator< E > iterator()	返回迭代器
boolean remove(Object o)	删除集合中的o
int size()	返回set中元素的个数
boolean isEmpty()	检测set是否为空，空返回true，否则返回false
Object[] toArray()	将set中的元素转换为数组返回
boolean containsAll(Collection<?>c)	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
boolean addAll(Conllection<? extends E>c)	将集合c中的元素添加到set中，可以达到去重的效果

注意：
1.Set是继承自Collection的一个接口类
2.Set中只存储了key，并且要求key一定要唯一
3.TreeSet的底层是使用Map来实现的，其使用key与Object的一个默认对象作为键值对插入到Map中的
4.Set最大的功能就是对集合中的元素进行去重
5.实现Set接口的常用类有TreeSet和HashSet，还有一个LinkedHashSet，LinkedHashSet是在HashSet的基础
上维护了一个双向链表来记录元素的插入次序
6.Set中的Key不能修改，如果要修改，先将原来的删除掉，然后再重新插入
7.TreeSet中不能插入null的key，HashSet可以

文章来源:https://blog.csdn.net/2301_78373304/article/details/136965932
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