Map 和 Set 使用的区别和联系（建议收藏）

Posted 2022-12-09 小乔不掉发

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• 1、搜索：
• • （1）概念及场景
  • （2）模型：
• 2、Map 的使用
• 3、Set 的使用

表现

： 两个接口： Set 和 Map 接口

1、搜索：

（1）概念及场景

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

以前常见的搜索方式有：

• 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 ,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，本节介绍的Map和Set是一种适合动态查找的集合容器。

（2）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），将其称之为Key-value的键值对，
所以模型会有两种：

• 1、纯 key 模型，比如：
  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，比如：
  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。

2、Map 的使用

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

Map <k,v> （k - 键的类型，v - 值的类型 ）

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

方法名	说明
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 替换为指定的 value

注意：Map.Entry<K,V>并 没有提供 设置Key的方法

Map常见方法：

方法名	说明
put (K key,V value)	将 key - value 映射关系放入到 map 集合中（若存在，则替换）
get (Object k)	返回 k 对应 value（若该键不存在，则返回 Null）
getOrDefault (K key,V defaultValue)	返回 k 对应的 value（若该键不存在，则返回 defaultValue，但不会修改集合本身）
remove (K key)	删除 key - value 映射关系（若存在则返回 value，否则返回 null，会修改集合）
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Map中插入键值对时，key不能为空，否则就会抛NullPointerException异常，但是value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
• 7、TreeMap 和 HashMap 的区别

Map 底层结构	TreeMap	HashMap
底层结构	红黑树	哈希桶
插入 / 删除 / 查找时间复杂度	O(log2 N)	O(1)
是否有序	关于 Key 有序	无序
线程安全	不安全	不安全
插入 / 删除 / 查找区别	需要进行元素比较	通过哈希函数计算哈希地址
比较 与 覆写	key 必须能够比较，否则会抛出异常	自定义类型需要覆写 equals 和 hashCode 方法
应用场景	需要 Key 有序场景下	Key 是否有序不关心，需要更高的时间性能

3、Set 的使用

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

Set 常用方法：

返回类型	方法名	说明
boolean	add(E e)	若指定元素不存在，则将该元素添加
void	clear()	清空集合
boolean	isEmpty()	判断集合是否为空
int	size()	返回元素个数
boolean	remove(Object o)	删除指定元素
boolean	contains(Object o)	返回是否存在该元素
boolean	retainAll(Collection<?> c)	求 this 和 c 的交集
Iterator< E >	iterator()	返回迭代器
Object[]	toArray()	将 set 中的元素转换为数组返回

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、Set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
• 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、Set中 不能插入null的key。
• 8、TreeSet和HashSet的区别

Set 底层结构	TreeSet	HashSet
底层结构	红黑树	哈希桶
插入 / 删除 / 查找时间复杂度	O(log2 N)	O(1)
是否有序	关于 Key 有序	不一定有序
线程安全	不安全	不安全
插入 / 删除 / 查找区别	按照红黑树的特性来进行插入和删除	1、先计算 key 哈希地址 2、然年进行插入和删除
比较 与 覆写	key 必须能够比较，否则会抛出异常	自定义类型需要覆写 equals 和 hashCode 方法
应用场景	需要 Key 有序场景下	Key 是否有序不关心，需要更高的时间性能