【数据结构】之 Map和Set

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1. Map和Set的相关概念及说明

1.1概念及场景

Map和Set是一种专门用来进行搜索和去重操作的容器或数据结构，其搜索效率与其具体实例化的子类有关。 在以前的学习中，我们常见的搜索方式有：

1. 直接遍历：时间复杂度：O（N），但当数据量巨大的时候，比如一百万个数据，且我们要搜索的效率在最后面的时候，搜索效率就会变的十分低。
2. 二分查找：时间复杂度：O（logN），但它有个前提是，数据是可排序的并且数据已经是有序的。

上述排序比较适合静态的查找，即一般不会对数据进行插入删除操作了，而现实中的很多查找如下：
1.根据姓名查询成绩
2.根据身份证号查询信息

上述可能在查询的过程中会进行插入或删除操作，即动态查找，上述的方法就不适合了，而本文介绍Map和Set则是一种适合动态查找的容器。

1.2 模型

一般我们把要搜索的数据叫做关键字（Key），而关键字对应的称为值（Value）,将之称为Key-Value的键值对，所以就有下如下两种模型：
1.纯Key模型：
例如英语词典，我们查找某个单词就只搜索这个关键字。一般纯Key模型也可以用来进行去重操作。
2.Key-Value模型：
例如我和女朋友经常使用学习软件里的自习室进行学习时长的记录，里面记录的值就是Key-Value模型，（我，5h）,(女朋友，6.5h)。一般Key-Value模型可以用来统计某个数据出现的次数。

而Map中存储的就是key-value的键值对，Set中只存储了Key。

2. Map的相关说明

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

2.1 Map相关方法的介绍

通过上面这张图我们可以看出，Map的两个实例化类分别是HashMap和TreeMap。
HashMap和TreeMap的区别：

在Java中HashMap的底层是实现了一个哈希桶，本文的后面会详细介绍；而TreeMap的底层是红黑树，而红黑树是一棵近似平衡的二叉搜索树，即在二叉搜索树的基础之上 +颜色以及红黑树性质验证，关于红黑树的性质我们之后再做详解。这里我们对二叉搜索树有大致理解即可，可以翻看我之前的二叉搜索树章节进行理解。

下面我们对Map的一些常用方法进行举例：

代码实现：（这里只介绍几种）

import java.util.Map;
import java.util.Set;
import java.util.TreeMap;

public class Test {
   
    public static void main(String[] args) {
   
        Map<String,String> map = new TreeMap<>();
        map.put("卡莎