Map 和 Set

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一、搜索

概念：

模型：

二、Map

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      1.Map 实例化：

   2. Map的常见方法：

3.Map的常见方法演示：

1. put(K key, V value)：添加键值对

3. containsKey(Object key)：检查键是否存在

4. containsValue(Object value)：检查值是否存在

5. remove(Object key)：删除指定键的键值对

6. keySet()：获取所有键的集合

7. values()：获取所有值的集合

8. entrySet()：遍历所有键值对

9.  getOrDefault(Object key, V defaultValue);

4.Map 的注意事项：

三、Set

1. Set 常见方法：

2. Set 常见方法演示：

containsAll 方法：

addAll 方法：

3.Set 的注意事项：

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一、搜索

概念：

        在之前，以前我们学习常见的搜索方式有：

        1. 直接遍历，元素如果比较多效率会非常慢。

        2. 二分查找，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，所以下文介绍的 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：

        

        1. 纯 key 模型：由唯一的键（key）组成，没有与键直接关联的特定值（value）。

        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：是一种键（key）和值（value）进行相关联的数据组织形式。每个键都对应着一个特定的值，通过键可以快速查找、更新与之关联的值。如查找在一串字符串中查找，某个单词在该字符串中出现的次数。

        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

        

        并且，要注意的是：

        Map 中存储的就是key-value的键值对，Set中只存储了Key。

        

二、Map

         可以看到，HashMap 和 TreeMap 都实现了 Map 接口。

        那么，就可以 利用 Map 接口类型的变量来引用 HashMap 或 TreeMap 的实例化：

      1.Map 实例化：

Map<String, Integer> map1 = new TreeMap<>();Map<String, Integer> map2 = new HashMap<>();

         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通过其实现类TreeMap或者HashMap来实现。

        Map该接口类中存储的是结构的键值对，并且K⼀定是唯⼀的（比如上面代码的String ），不能重复。

   2. Map的常见方法：

        

3.Map的常见方法演示：

以 HashMap 实例化 Map 接口演示：  

Map<String, Integer> hashMap = new HashMap<>();

1. put(K key, V value)：添加键值对

hashMap.put("Apple", 10);
hashMap.put("Banana", 5);
hashMap.put("Orange", 8);

2. get(Object key)：根据键获取值

int appleCount = hashMap.get("Apple");
System.out.println(appleCount); // 10

3. containsKey(Object key)：检查键是否存在

boolean hasMango = hashMap.containsKey("Mango");
System.out.println(hasMango); // false

4. containsValue(Object value)：检查值是否存在

boolean hasCount5 = hashMap.containsValue(5);
System.out.println(hasCount5); // true

5. remove(Object key)：删除指定键的键值对

hashMap.remove("Banana");
System.out.println(hashMap); // {Apple=10, Orange=8}

6. keySet()：获取所有键的集合

for (String key : hashMap.keySet()) {System.out.println("Key: " + key);
}
// 输出：
// Key: Apple
// Key: Orange

7. values()：获取所有值的集合

for (int value : hashMap.values()) {System.out.println("Value: " + value);
}
// 输出：
// Value: 10
// Value: 8

8. entrySet()：遍历所有键值对

for (Map.Entry<String, Integer> entry : hashMap.entrySet()) {System.out.println(entry.getKey() + " -> " + entry.getValue());
}
// 输出：
// Apple -> 10
// Orange -> 8

9.  getOrDefault(Object key, V defaultValue);

该方法会尝试根据给定的键从中获取对应的值。如果键存在，就返回该键对应的值；若键不存在，则返回你提供的默认值（defaultValue）。

int integer = hashMap.getOrDefault("Apple",666);System.out.println(integer); // 10int integer1 = hashMap.getOrDefault("waht",666);System.out.println(integer1); // 666

4.Map 的注意事项：

        

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，（当put相同的key，不同的value值时，只是将key所对应的value值进行替换，以最后存放的value为主）。

 Map<String, Integer> hashMap = new HashMap<>();hashMap.put("Apple", 10);hashMap.put("Apple",15);hashMap.put("Apple",40);System.out.println(hashMap.get("Apple")); // 40

 

3. HashMap的key和value都可以为空，在TreeMap中插入键值对时，key不能为空，value可以为空。

4.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 后再重新插入。

        

TreeMap和HashMap是Map的接口实现类，用于存储键对值数据，以下是他们的区别：       

三、Set

Set与Map主要的不同有两点：Set是继承自Collection的接口类，Set中只存储了Key。

1. Set 常见方法：

1. add(E e)：如果指定元素不存在于集合中，则将其添加到集合里。添加成功返回 true，若元素已存在则返回 false。
2. remove(Object o)：如果集合中存在指定元素，则将其移除。移除成功返回 true，若元素不存在则返回 false。
3. contains(Object o)：判断集合中是否包含指定元素，包含则返回 true，否则返回 false。
4. size()：返回集合中元素的数量。
5. isEmpty()：判断集合是否为空，为空返回 true，否则返回 false。
6. clear()：移除集合中的所有元素。
7. iterator()：返回一个用于遍历集合的迭代器。
8. toArray()：将set中的元素转换为数组。
9. containsAll: 是否包含指定集合的所有元素。

10.  addAll：将集合中的元素添加到指定集合中。如果添加的元素在当前集合中已经存在，则不会重复添加。

2. Set 常见方法演示：

public static void main(String[] args) {// 创建一个 HashSet 实例，使用 Set 接口引用Set<String> set = new HashSet<>();// 1. add(E e) 方法：添加元素set.add("apple");set.add("banana");set.add("cherry");System.out.println("添加元素后的集合: " + set); //[banana, apple, cherry]// 尝试添加重复元素boolean isAdded = set.add("apple");System.out.println("尝试添加重复元素 'apple'，是否添加成功: " + isAdded); // falseSystem.out.println("添加重复元素后的集合: " + set); //[banana, apple, cherry]// 2. remove(Object o) 方法：移除元素boolean isRemoved = set.remove("banana");System.out.println("移除元素 'banana'，是否移除成功: " + isRemoved); //trueSystem.out.println("移除元素后的集合: " + set); // [apple, cherry]// 3. contains(Object o) 方法：判断元素是否存在boolean containsElement = set.contains("cherry"); System.out.println("集合中是否包含元素 'cherry': " + containsElement); //true// 4. size() 方法：获取集合元素数量int size = set.size();System.out.println("集合中元素的数量: " + size); // 2// 5. isEmpty() 方法：判断集合是否为空boolean isEmpty = set.isEmpty();System.out.println("集合是否为空: " + isEmpty); //false// 6. clear() 方法：清空集合set.clear();System.out.println("清空集合后，集合是否为空: " + set.isEmpty()); //true// 重新添加元素set.add("date");set.add("elderberry");// 7. iterator() 方法：使用迭代器遍历集合System.out.println("使用迭代器遍历集合:");Iterator<String> iterator = set.iterator();while (iterator.hasNext()) {System.out.println(iterator.next()); }//date//elderberry}

toArray 方法 ：

 Set<Integer> set1 = new HashSet<>();set1.add(5);set1.add(20);set1.add(15);set1.add(8);Integer[] toArray = set1.toArray(new Integer[0]);for (Integer a : toArray) {System.out.print(a + " ");}System.out.println(); // 20 5 8 15 

containsAll 方法：

 Set<String> set1 = new HashSet<>();set1.add("apple");set1.add("banana");set1.add("cherry");Set<String> set2 = new HashSet<>();set2.add("apple");set2.add("banana");boolean result = set1.containsAll(set2);System.out.println("set1 是否包含 set2 中的所有元素: " + result); //true

addAll 方法：

Set<String> set1 = new HashSet<>();set1.add("apple");set1.add("banana");Set<String> set2 = new HashSet<>();set2.add("banana");set2.add("cherry");set1.addAll(set2);System.out.println("添加元素后的 set1: " + set1); // [banana, apple, cherry]

3.Set 的注意事项：

1. Set 可以对集合进行去重。

2. Set只存储了key，并且要求key一定要唯一。

3. 其key值不能进行修改，如果要修改需要删除后，再重新插入。

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 。 在 TreeSet 中，要存储的元素被作为 TreeMap 的 key，而 TreeMap 的 value 则统一使用一个静态的、不可变的 Object 对象来占位，因为 TreeSet 只关心元素本身，并不需要额外存储与元素关联的值。

  TreeSet 和 HashSet 的区别：