【DS】深入理解HashMap（Set）及Hash冲突的解决方案

一. Map和Set的概述

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O(logN) ,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。

二. Map

Map是一个接口类，该类没有继承自Collection/Iterable接口，所以Map不能使用迭代器去遍历, 实现该接口的实现类中存储的是<K,V>结构的键值对，并且K一定是唯一的，不能重复。

1.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.

注意：Map.Entry<K,V>并没有提供设置Key的方法

2.Map接口中常用方法说明

通过下面的代码区分get()和 getOrDefault()两个方法的细节

public static void main(String[] args) {
        HashMap<String,Integer> map = new HashMap<>();
        map.put("father",1);
        map.put("son",3);
        //int val = map.get("mother");
        int val1 = map.getOrDefault("mother",5);
        //System.out.println(val);
        System.out.println(val1);
    }

get()运行结果：

getOrDefault()运行结果：

当我们通过get 获取的是Integer类型的值，让他赋值给整形会发生拆包，这里map中没有key，那么会返回null，此时拆包，就会发生空指针异常;而使用 getOrDefault() , 如果map中没有key , 就会返回我们设置的默认值, 就不会进行拆包操作了 .

3.HashMap和TreeMap

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. 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)。

4. 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)。

5. 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。

6. TreeMap和HashMap的区别

TreeMap继承关系图如下: