Map和Set讲解

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目录

 集合框架

模型 

Set 常见方法和说明

Set总结 

Map说明

Map常见方法和说明

Map 中HashMap的 put() 过程

Map总结


 集合框架

TreeSet 底层就是 TreeMap,底层结构也就是红黑树.

HashSet 底层就是 HashMap ,底层结构也就是哈希桶.

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

Set 常见方法和说明

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. 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
4. Set最大的功能就是对集合中的元素进行去重
5. 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。
6. 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
7. TreeSet中不能插入null的key,HashSet可以

Set总结 

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

O(log2N)

O(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

Map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.

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。

方法解释
K getKey()返回 entry 中的 key
V getValue()返回 entry 中的 value
V setValue(V value)将键值对中的value替换为指定value

Map常见方法和说明

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
Set<K> keySet()返回所有 key 的不重复集合
Collection<V> 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

Map 中HashMap的 put() 过程

 

开始执行putVal.

 

1.第一次put,数组为null,会调用resize(),进行内存分配,默认大小是16.(第二次就是2倍扩容,进行重新哈希)

2.获得一个数组的index,当前下标没有元素直接放到数组里;如果有元素进行尾插.

3.哈希表使用的是数组加链表的组合,所以,当节点个数>= 8 && 数组 >=64时,就会变成红黑树

Map总结

Map底层结构TreeMapHashMap
底层结构红黑树哈希桶
插入/删除/查找时间
复杂度

O(log2N)

O(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/查找区别需要进行元素比较通过哈希函数计算哈希地址
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

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. 在TreeMap中插入键值对时,key不能为空,否则就会抛NullPointerException异常,value可以为空。但是HashMap的key和value都可以为空。
4. 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)。
5. 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)。
6. 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.




 

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