Map和Set

已于 2025-04-29 18:13:56 修改
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于 2025-04-29 18:12:45 首次发布
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 Map和Set

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。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。

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：

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

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。

Map

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

常见方法说明：

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
void putAll(Map<? extands K, ? extands V)将另一个Map中的所有键值对添加到当前Map中
void clear( )

清空整个Map

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

Set

常见方法说明：

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

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. 不支持随机访问（不允许通过下标访问）
  4. 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
  5. Set最大的功能就是对集合中的元素进行去重
  6. 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。 
  7. 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
  8. TreeSet中不能插入null的key，HashSet可以。

TreeSet和HashSet的区别：

Set底层结构TreeSetHashSet
底层结构红黑树哈希桶
插入/删除/查找时间复杂度OO(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、然后进行插入和删除

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
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### ES6中Map和Set的区别与使用方法 #### 1. 数据结构与存储方式 Map 是一种键值对的集合，任何类型的值（包括对象）都可以作为键或值。与对象不同的是，Map 的键是有序的，所以当你遍历它的时候，会按照插入顺序来[^3]。 而 Set 是一种集合数据结构，其中的元素都是唯一的，不允许重复。Set 可以通过数组或其他可迭代对象创建，并且支持添加、删除、查找等操作[^4]。 #### 2. 创建方式 - **Map**：可以通过空构造函数创建一个空的 Map，或者通过传入一个二维数组来初始化。 ```javascript let myMap = new Map(); // 空 Map let myMapWithValues = new Map([['key1', 'value1'], ['key2', 'value2']]); ``` - **Set**：可以通过空构造函数创建一个空的 Set，或者通过传入一个数组来初始化。 ```javascript let mySet = new Set(); // 空 Set let mySetWithValues = new Set([1, 2, 3]); ``` #### 3. 添加元素 - **Map**：使用 `set` 方法添加键值对。 ```javascript myMap.set('name', '张三'); myMap.set(1, 'one'); ``` - **Set**：使用 `add` 方法添加元素。 ```javascript mySet.add(1); mySet.add('string'); ``` #### 4. 删除元素 - **Map**：使用 `delete` 方法删除指定键的键值对。 ```javascript myMap.delete('name'); // 删除键为 'name' 的键值对 ``` - **Set**：使用 `delete` 方法删除指定元素。 ```javascript mySet.delete(1); // 删除值为 1 的元素 ``` #### 5. 清空所有数据 - **Map**：使用 `clear` 方法清空所有键值对。 ```javascript myMap.clear(); // 移除所有键值对 ``` - **Set**：使用 `clear` 方法清空所有元素。 ```javascript mySet.clear(); // 移除所有元素 ``` #### 6. 获取大小 - **Map**：使用 `size` 属性获取键值对的数量。 ```javascript console.log(myMap.size); // 输出：2 ``` - **Set**：使用 `size` 属性获取元素的数量。 ```javascript console.log(mySet.size); // 输出：3 ``` #### 7. 检查是否存在 - **Map**：使用 `has` 方法检查某个键是否存在。 ```javascript console.log(myMap.has('name')); // 输出：false ``` - **Set**：使用 `has` 方法检查某个元素是否存在。 ```javascript console.log(mySet.has(1)); // 输出：true ``` #### 8. 遍历 - **Map**：可以通过多种方式进行遍历，例如 `for...of` 循环或 `forEach` 方法。 ```javascript for (let [key, value] of myMap) { console.log(key, value); } myMap.forEach((value, key) => { console.log(key, value); }); ``` - **Set**：同样可以通过 `for...of` 循环或 `forEach` 方法进行遍历。 ```javascript for (let value of mySet) { console.log(value); } mySet.forEach(value => { console.log(value); }); ``` ### 总结 Map 和 Set 在 ES6 中都是非常有用的数据结构，但它们的用途有所不同。Map 更适合存储键值对，尤其是当键需要是复杂类型时；而 Set 则更适合存储唯一值的集合[^1]。
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