【数据结构】Map和Set

目录

一、JDK中的Map和Set

1.1Map接口的使用

（1）元素的添加操作

（2）在Map集合中查询特定的值 

（3）删除Map中指定的value和key

 （4）Map集合的遍历

1.2Set集合的应用 

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集合java.util包下的常用子类，集合无非就是各种数据结构的应用。集合存在的目的就是为了将数据高校进行读写，无论哪种具体的集合无外乎CURD。

Collection->单个元素保存的父接口。

List->可以保存重复的单个元素。

Set->保存单个不重复元素。

Queue->队列接口，操作受限的线性表。

Deque->双端队列，使用此接口来表示栈或者队列。

一、JDK中的Map和Set

核心的应用场景：高效的搜索。

Set集合只能保存单个元素。集合中所有元素是唯一的不重复的。

Map集合一次保存一个键值对对象（key=vlaue）这样映射对象，用于统计某个元素以及其出现的次数。数学中的映射其实就是Java中的Map集合，存储的都是一个key对应一个value的映射关系。在Map映射关系中，key是唯一的，value的值可以重复。

1.1Map接口的使用

HashMap底层基于哈希表（数组+链表）的实现。

TreeMap底层基于二分搜索平衡树的实现（BeeTree）

（1）元素的添加操作

put（K key, V value）: 将键值对key和value保存到当前的Map

在Map集合中，key值不能重复，若put时，发现key重复，则会将当前map中的key对应的value更新为此刻put的value值。value是可以重复的。并且在Map中键值对是无序的，元素的保存顺序和添加顺序无关。

    public static void main(String[] args) {
        Map namesMap = new HashMap<>();
        namesMap.put("黑旋风","李逵");
        namesMap.put("智多星","吴用");
        namesMap.put("及时雨","宋江");
        namesMap.put("浪子","燕青");
        namesMap.put("及时雨","燕青");
        System.out.println(namesMap);
    }

在HashMap中key和value都可以为null，并且key值只能有一个null。

    public static void main(String[] args) {
        Map namesMap = new HashMap<>();
        namesMap.put("黑旋风","李逵");
        namesMap.put("智多星","吴用");
        namesMap.put(null,null);
        namesMap.put("及时雨",null);
        namesMap.put(null,"哈哈");
        System.out.println(namesMap);
    }

 在TreeMap中key值不能为空，value值可以为空，并且key必须事先Comparable接口或者通过TreeMap的构造方法传入比较器对象，TreeMap的Key值必须是可以比较的。

    public static void main(String[] args) {
        Map namesMap = new TreeMap<>();
        namesMap.put("黑旋风","李逵");
        namesMap.put("智多星","吴用");
        namesMap.put("及时雨",null);
        System.out.println(namesMap);
        namesMap.put(null,null);
 
    }

LinkedHashMap：给普通的HashMap加了个链表，这个链表就保存了元素的添加顺序。

    public static void main(String[] args) {
        Map namesMap = new LinkedHashMap<>();
        namesMap.put("黑旋风","李逵");
        namesMap.put("智多星","吴用");
        namesMap.put("及时雨",null);
        namesMap.put(null,null);
        System.out.println(namesMap);
    }

（2）在Map集合中查询特定的值 

get(K key)：根据Key值搜索对应的value值，若没有对应的key值则返回null。

getOrDefault（K key，V defaultVal）：根据key值搜索map中对应的value值，若没找到，返回默认值defaultValue。

    public static void main(String[] args) {
        Map namesMap = new LinkedHashMap<>();
        namesMap.put("黑旋风","李逵");
        namesMap.put("智多星","吴用");
        namesMap.put("及时雨","宋江");
        namesMap.put("浪子","燕青");
        namesMap.put("小乙哥","燕青");
        System.out.println(namesMap.get("浪子"));
        System.out.println(namesMap.getOrDefault("及时雨","0"));
        System.out.println(namesMap.getOrDefault("毛毛雨","0"));
    }

 boolean contains（K key）在当前Map集合中是否包含指定的key值。

boolean contains（V value）在当前Map集合中是否包含指定的value值。

    public static void main(String[] args) {
        Map namesMap = new LinkedHashMap<>();
        namesMap.put("黑旋风","李逵");
        namesMap.put("智多星","吴用");
        namesMap.put("及时雨","宋江");
        namesMap.put("浪子","燕青");
        namesMap.put("小乙哥","燕青");
        System.out.println(namesMap.containsKey("黑旋风"));
        System.out.println(namesMap.containsValue("江哥"));
    }

（3）删除Map中指定的value和key

remove（K key）删除key值对应的键值对对象，返回删除之前的value值。

boolean remove（K key，V value）删除key值对应的value对象，返回布尔值返回是否删除成功。

clear（）清空Map表。

    public static void main(String[] args) {
        Map namesMap = new LinkedHashMap<>();
        namesMap.put("黑旋风","李逵");
        namesMap.put("智多星","吴用");
        namesMap.put("及时雨","宋江");
        namesMap.put("浪子","燕青");
        namesMap.put("小乙哥","燕青");
        System.out.println(namesMap.remove("黑旋风"));
        System.out.println(namesMap.remove("智多星","李逵"));
        System.out.println(namesMap.remove("智多星","吴用"));
        System.out.println(namesMap);
        namesMap.clear();
        System.out.println(namesMap);
    }

 （4）Map集合的遍历

Map集合的遍历是比较低效的。

for-each循环只能用于lterable接口以及其子类，Map接口和它毫无关系。

要想进行Map集合的遍历，必须先将Map转为Set集合。

Map接口在存储键值对对象时，内部存储的每一个都是Map.Entry。

    public static void main(String[] args) {
        Map namesMap = new LinkedHashMap<>();
        namesMap.put("黑旋风","李逵");
        namesMap.put("智多星","吴用");
        namesMap.put("及时雨","宋江");
        namesMap.put("浪子","燕青");
        namesMap.put("小乙哥","燕青");
        Set> set = namesMap.entrySet();
        for(Map.Entry entry: set) {
            System.out.println(entry.getKey() + "=" + entry.getValue());
        }
    }

也可以分别输出key和value，这时重复地value会重复输出。 

   public static void main(String[] args) {
        Map namesMap = new LinkedHashMap<>();
        namesMap.put("黑旋风","李逵");
        namesMap.put("智多星","吴用");
        namesMap.put("及时雨","宋江");
        namesMap.put("浪子","燕青");
        namesMap.put("小乙哥","燕青"); Set keys = namesMap.keySet();
        Collection values = namesMap.values();
        System.out.println("Key值为 : ");
        for (String s : keys) {
            System.out.print(s +" ");
        }
        System.out.println();
        System.out.println("Values为 : ");
        for (String s : values) {
            System.out.print(s +" ");
        }
    }

1.2Set集合的应用 

最常用的操作就是去重处理

添加方法add(E e)，向当前Set集合中添加一个新的元素e，如果集合中没有该元素则成功添加返回true，若存在，添加失败返回false。

删除方法remove（O o），删除指定元素O。

boolean contains（O o）查询当前Set集合是否包含元素o。

1.3 Set集合和Map集合的关系

Set是保存单个不重复元素的集合，Map是保存一对键值对对象的集合。

Set的常用子类如HashSet，TreeSet内部就使用的是对应的Map对象，HashSet就在HashMap的key上保存，TreeSet就在TreeMap的key上保存。