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深入聊一聊JDK中的Map和Set

更新時間：2022年12月21日 11:51:46 作者：你們的偉仔

這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于JDK中Map和Set的相關(guān)資料,文中通過示例代碼以及圖文介紹的非常詳細(xì),對大家學(xué)習(xí)或者使用jdk具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值,需要的朋友可以參考下

1. 基礎(chǔ)知識

集合Java.util包下的常用子類，集合無非就是各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用。集合存在的目的就是為了將數(shù)據(jù)高效的進(jìn)行讀寫，無論哪種具體的集合無外乎CURD。

Map和set是一種專門用來進(jìn)行搜索的容器或者數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(核心應(yīng)用場景：高效搜索/查找)。

Map和Set是一種適合動態(tài)查找的集合容器。

Set集合只能保存單個的元素。集合中所有元素是唯一的不重復(fù)的。

Map集合一次保存一個鍵值對(key = value)這種映射對象。

數(shù)學(xué)中的映射其實(shí)就是Java中的Map集合，存儲的都是一個key對于一個value的映射關(guān)系。

在Map映射關(guān)系中，key值唯一的，value值可以重復(fù)。

Collection --> 單個元素保存的父接口。

List --> 可以保存重復(fù)的單個元素

Set --> 保存單個不重復(fù)元素。

Queue --> 隊(duì)列接口，操作受限的線性表。

Deque --> 雙端隊(duì)列，使用此接口來表示棧或者隊(duì)列。

2.模型

一般把搜索的數(shù)據(jù)稱為關(guān)鍵字(Key)，和關(guān)鍵字對應(yīng)的稱為值(Value)，將其稱之為Key-value的鍵值對，所以模型會有兩種：

1. 純 key 模型，比如：

有一個英文詞典，快速查找一個單詞是否在詞典中

2. Key-Value 模型，比如：

統(tǒng)計(jì)文件中每個單詞出現(xiàn)的次數(shù)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果是每個單詞都有與其對應(yīng)的次數(shù)：<單詞，單詞出現(xiàn)的次數(shù)>

梁山好漢的江湖綽號：每個好漢都有自己的江湖綽號

而Map中存儲的就是key-value的鍵值對，Set中只存儲了Key。

3.Map的使用

Map：存儲的key-value鍵值對，若需要根據(jù)不重復(fù)的key去查找value的內(nèi)容，使用Map集合。

4.Map接口的使用

常用的兩個子類：

HashMap底層基于哈希表(數(shù)組+鏈表)的實(shí)現(xiàn)。

TreeMap底層基于二分搜索平衡樹的實(shí)現(xiàn)。

(1)元素的添加和更新操作

a.元素的添加和更新操作都是一個方法。put(K key,V value)：將鍵值對key和value保存到當(dāng)前的Map集合中。若key值已經(jīng)存在，則更新value的值。

1.Map集合中，key值不能重復(fù)，若put時，發(fā)現(xiàn)key重復(fù)，則會將當(dāng)前Map中對應(yīng)的value值更新為此時的value的值。

2.value值可以重復(fù)。

3.在Map集合中，鍵值對是"無序"的,元素的保存順序和添加順序無關(guān)。

4.關(guān)于Map集合中保存null值

a.HashMap:key和value都可以為null。key值是唯一的，只能保存一個null的key。

b.在TreeMap中key值不能為null，value值可以為null。并且key值必須實(shí)現(xiàn)Compareable接口或者通過TreeMap的構(gòu)造方法傳入比較器對象！換句話說：保存在TreeMap的Key值必須是可比較的。TreeMap也是無序的(添加順序和保存順序不是一一對應(yīng))

c.在Map集合中，元素的添加順序和保存順序相同的子類是LinkedHaspMap。

且LinkedHaspMap有序的，添加順序和保存順序一一對應(yīng)。

LinkedHashMap：給普通的HaspMap加了個鏈表，這個鏈表就保存了元素的添加順序。

在開發(fā)中可以改造LinkedHaspMap做LRU緩存。

(2)在Map集合中查詢/搜索特定的值

get(K key)：根據(jù)key值搜索對應(yīng)的value值，若沒有對應(yīng)的key值，返回null。

getOrDefault(K key，V defaultVal)：根據(jù)key值搜索map中對應(yīng)的value值，若沒有找到，返回默認(rèn)值defaultValue。getOrDefault方法常和put方法搭配使用，簡化代碼邏輯。

boolean.containsKey(K key)：在當(dāng)前Map集合中是否包含指定的key值。

boolean containsValue(V value)：在當(dāng)前Map集合中是否包含指定的value值。

(3) 刪除Map中指定的value和key

remove(K key)：刪除key值對應(yīng)的鍵值對對象，返回刪除之前的value值。

remove(K key，V value)：刪除指定的key值以及對應(yīng)的value值對象，返回布爾值表示是否刪除成功。

clear()：清空Map表(將當(dāng)前Map中所有鍵值對對象一次清空)。

(4) Map集合的遍歷

Map集合的遍歷是比較低效的。

for-each循環(huán)只能用于Iterable接口以及子類，Map集合和Iterable接口毫無關(guān)系。

要想進(jìn)行Map集合的遍歷，必須先將Map轉(zhuǎn)為Set集合。

Map接口在存儲鍵值對對象時，內(nèi)部存儲的一個個都是Map.Entry對象。

1.將Map對象轉(zhuǎn)為Set對象，Set對象的內(nèi)部就存儲Map的一個個鍵值對Entry對象。

轉(zhuǎn)為Set對象之后，就可以方便的使用for-each循環(huán)進(jìn)行遍歷。

其中的每個元素就是Map的Entry對象！

也可以分別輸出key值和value值，這時重復(fù)的value也會重復(fù)輸出。

5.Set集合的使用

Set (Java Platform SE 8 )

Set與Map主要的不同有兩點(diǎn)：Set是繼承自Collection的接口類，Set中只存儲了Key。

add(E e)：向當(dāng)前Set集合中添加一個新的元素e，若e不存在則成功添加，返回true；若e存在，添加失敗，返回false。因此方便的使用Set集合的add方法做去重處理。

boolean remove(object o)：刪除指定元素o (boolean返回值類型)

boolean contains(object o)：查詢當(dāng)前Set集合中是否包含元素o

在Set集合中沒有提供元素的修改方法。要向修改，先將這個元素刪了，再添加新值。

6.Set集合和Map集合的關(guān)系

Set是保存單個不重復(fù)元素的集合，Map是保存一對鍵值對對象的集合。

Set的常用子類如HashSet,TreeSet，內(nèi)部就使用的是對應(yīng)的Map對象。

HashSet元素就在HashMap的key值上保存。

TreeSet元素就在TreeMap的key值上保存。