【数据结构】Map和Set（Java实现）

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📚本系列文章为个人学习笔记，在这里撰写成文一为巩固知识，二为展示我的学习过程及理解。文笔、排版拙劣，望见谅。

一、Map的使用

Map官方文档

1.关于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。

2.关于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。

可以想象成一个节点

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

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3.Map 的常用方法说明

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 keySet()	返回所有 key 的不重复集合
Collection 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

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【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。
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(log2N)	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

二、TreeMap的使用案例

public static void main(String[] args) {
   
   
        Map<String, String> map = new TreeMap<>();
        //put(key,value) : 插入 key-value 键值对
        map.put("林冲", "豹子头");
        map.put("鲁智深", "花和尚");
        map.put("武松", "行者");
        map.put("宋江", "及时雨");
        String str = map.put("李逵", "黑旋风");
        System.out.println(map.size());
        System.out.println(map);
    }