|---------------------------------------------|----------------------------------|
| 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:

Map接口没有继承Iterable接口,所以使用Map的对象不能直接进行遍历,需要先将其转换成Set对象再进行遍历,Map也提供了相应的方法对这种集合做特殊处理,就是Set<Map.Entry<K, V>> entrySet() 方法,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 |

小结:

Map是一个接口,不能直接实例化对象,如果实例化对象只能实例化其实现类TreeMap或者HashMap
Map中存放键值对的Key是唯一的,value是可以重复的
Map中的Key可以全部分离出来,存储到Set中尽显访问(因为key不能重复,Set要求Key不能重复)
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
Map中键值对的Key不能直接修改,value可以修改,同时存储两个相同的key的键值对时,后存储入Map的会覆盖之前存储入Map中的数据

3,TreeMap和HashMap的使用和对比

1,TreeMap

TreeMap的底层是红黑树(可以把它想象成比较复杂,性能更加优秀的搜索树),我们联想二叉搜索树的一些性能就可以理解TreeMap的一些性能了:

二叉搜索树在插入的时候,对于已经在树中存在的数据是无法进行插入的,所以TreeMap中无法插入两个相同Key值的键值对
二叉搜索树的左子树的数据永远小于相同根节点的右子树的数据,可知他是一棵有序树,TreeMap中的数据也是有序的,所以插入的数据必须具有可比较性,否则会报错(TreeMap是基于Key进行比较的)

代码示例

map中插入的数据按照key进行排序

java 复制代码

    public static void main(String[] args) {
        Map<String,Integer> map = new TreeMap<>();
        map.put("hello",3);
        map.put("abc",4);
        System.out.println(map);
    }

map中插入的数据必须具有可比较性(或者实现了比较器相关接口)

java 复制代码

//定义一个Student类 不实现比较器接口
class Student {

}


public static void main(String[] args) {
        Map<Student,Integer> map = new TreeMap<>();
        map.put(new Student(),3);
}

map中插入的值必须是唯一的,否则会进行覆盖

java 复制代码

    public static void main(String[] args) {
        Map<String,Integer> map = new TreeMap<>();
        map.put("hello",3);
        map.put("hello",4);
        System.out.println(map);
    }

通过Set<Map.Entry<K, V>> entrySet() 方法对map中的键值对进行遍历

java 复制代码

public static void main(String[] args) {
        Map<String,Integer> map = new TreeMap<>();
        map.put("hello",3);
        map.put("abc",4);
        map.put("def",2);
        Set<Map.Entry<String, Integer>> entries = map.entrySet();
        for (Map.Entry<String, Integer> x: entries) {
            System.out.println("key: " + x.getKey() + " 出现了: " + x.getValue() + "次!");
        }
}

将Map中的value全部分离出来存放在Collection中

java 复制代码

    public static void main(String[] args) {
        Map<String,Integer> map = new TreeMap<>();
        map.put("hello",3);
        map.put("abc",4);
        map.put("def",2);
        Collection<Integer> values = map.values();
        System.out.println(values);
    }

2,HashMap

HashMap的底层是一个哈希桶(数组+链表/红黑树)的结构,查询的时间复杂度是O(1),所以一般HashMap的效率比较高,由于HashMap这个类并没有实现SortedMap这个接口,所以不要求插入的数据中的Key具有可比较性

代码示例

HashMap和TreeMap大部分的方法相同,可以参照TreeMap的代码进行练习,这里只演示HashMap可以插入不需要具有可比较性的数据的代码

java 复制代码

class Student {
    
}

public static void main(String[] args) {
        Map<Student,Integer> map = new HashMap<>();
        map.put(new Student(),1);
        map.put(new Student(),2);
        System.out.println(map);
}

3,TreeMap和HashMap的对比

|--------------------|---------------------------------------|-------------------------------|
| 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(logN) | 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 ClassCastException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 |

三, 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

1,Set接口的继承及实现图

Set接口的实现类有两个,分别是TreeSet和HashSet
TreeSet类实现了SortedSet接口,所以TreeSet中存入的key必须是可比较的
Set实现了Iterable接口,所以可以对Set进行遍历

2,Set接口的使用

|---------------------------------------------|--------------------------------------------|
| 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 |
| Iterator<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(Collection<? 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 |

小结:

Set是继承自Collection的一个接口类
Set中只存储了Key,并且要求Key是唯一的
Set的底层是使用Map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
Set最大的功能就是对集合中的元素进行去重
实现Set接口的常用类有TreeSet和HashSet,还有一个LinkedHashSet,LinkedHashSet实在HashSet的基础上维护了一个双向链表来记录元素的插入次序
Set中的Key不能修改,如果要修改,要先将原来的删除掉,然后再重新插入
Set中不能插入null的Key

3,TreeSet和HashSet的使用和对比

1,TreeSet

TreeSet的底层是红黑树(可以把它想象成比较复杂,性能更加优秀的搜索树),我们联想二叉搜索树的一些性能就可以理解TreeSet的一些性能了:

二叉搜索树在插入的时候,对于已经在树中存在的数据是无法进行插入的,所以TreeSet中无法插入两个相同Key
二叉搜索树的左子树的数据永远小于相同根节点的右子树的数据,可知他是一棵有序树,TreeSet中的Key也是有序的,所以插入的数据必须具有可比较性,否则会报错

代码示例

Set存入的Key必须是唯一的,存入重复的Key会自动去重

java 复制代码

public static void main(String[] args) {
        Set<String> set = new TreeSet<>();
        set.add("hello");
        set.add("abc");
        set.add("abc");
        System.out.println(set);
}

Set中不能插入为null的数据,否则会报空指针异常的错误

java 复制代码

    public static void main(String[] args) {
        Set<String> set = new TreeSet<>();
        set.add(null);
        System.out.println(set);
    }

Set中插入的Key必须具有可比较性

java 复制代码

//定义一个Student类 该类不实现任何比较器接口
class Student {
    
}

public static void main(String[] args) {
        Set<Student> set = new TreeSet<>();
        set.add(new Student());
        System.out.println(set);
}

2,HashSet

HashSet和TreeSet大部分的方法相同,可以参照TreeMap的代码进行练习,这里只演示HashMap可以插入不需要具有可比较性的数据的代码

java 复制代码

//定义一个Student类 该类不实现任何比较器接口
class Student {
    
}

public static void main(String[] args) {
        Set<Student> set = new HashSet<>();
        set.add(new Student());
        System.out.println(set);
}

四, 总结

Set和Map使用场景分析:

Set:存储的Key没有其对应的映射关系,且需要对数据进行去重

Map:存储的数据之间存在某种映射关系

Map和Set及其实现类详解

一, 搜索

1,传统搜索

2,Map和Set模型

二, Map的使用

1,Map接口的继承及实现图

2,Map接口的使用

3,TreeMap和HashMap的使用和对比

1,TreeMap

代码示例

map中插入的数据按照key进行排序

map中插入的数据必须具有可比较性(或者实现了比较器相关接口)

map中插入的值必须是唯一的,否则会进行覆盖

通过Set<Map.Entry<K, V>> entrySet() 方法对map中的键值对进行遍历

将Map中的value全部分离出来存放在Collection中

2,HashMap

代码示例

3,TreeMap和HashMap的对比

三, Set的使用

1,Set接口的继承及实现图

2,Set接口的使用

3,TreeSet和HashSet的使用和对比

1,TreeSet

代码示例

Set存入的Key必须是唯一的,存入重复的Key会自动去重

Set中不能插入为null的数据,否则会报空指针异常的错误

Set中插入的Key必须具有可比较性

2,HashSet

四, 总结