【数据结构】关于TreeMap与TreeSet的使用你了解多少？？？

news2024/11/16 13:27:31

前言：

🌟🌟本期讲解TreeMap与Set的相关知识，希望能帮到屏幕前的你。

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📚️1搜索

1.1概念和场景

1.2 模型

📚️2.Map的使用

2.1Map的说明

2.2Map的常用方法说明

2.3Map的注意事项

📚️3.Set的使用

3.1Set的说明

3.2Set的常用方法说明

3.3Set的注意事项

📚️4.总结

📚️1搜索

1.1概念和场景

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：

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，所以本期介绍的Map和Set是一种适合动态查找的集合容器。

1.2 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>

而Map中存储的就是key-value的键值对，Set中只存储了Key。

📚️2.Map的使用

2.1Map的说明

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。

2.2Map的常用方法说明

实例代码如下：

        Map<String,Integer> map=new TreeMap<>();
        map.put("I",1);
        map.put("Love",3);
        map.put("Java",1);
        map.put("Forever",4);

       // int value=map.get("Love");
       // System.out.println(value);  //输出3
        System.out.println(map);      //执行打印

       //按照字符串比较大小进行排列
       for(String s:map.keySet()){    //打印key的不重复集合
            System.out.print(s+" ");
        }
        System.out.println();
        for ( int value:map.values()){  //打印value的可重复集合
            System.out.print(value+" ");
        }
        System.out.println();
        Set<Map.Entry<String, Integer>> entrySet=map.entrySet();  //entry的使用
        for( Map.Entry<String,Integer> entry:entrySet){
            System.out.print(entry.getKey()+" "+entry.getValue()+" ");
        }

        Set<String> set1=map.keySet();
        System.out.println(set1);

        Collection<Integer> collection=map.values();
        System.out.println(collection);

注意： 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。

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

2.3Map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

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。

📚️3.Set的使用

3.1Set的说明

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。

3.2Set的常用方法说明

常用代码实例：

  Map<String,Integer> map=new TreeMap<>();
        map.put("I",1);
        map.put("Love",3);
        map.put("Java",1);
        map.put("Forever",5);


 Set<Integer> set=new TreeSet<>();
        set.add(1);
        set.add(2);
        set.add(3);
        set.add(4);
       // set.add(null);
        System.out.println(set.size());//长度为4
        Iterator<Integer> s=set.iterator();//迭代器遍历
        while(s.hasNext()){
            System.out.print(s.next()+" ");
        }
        System.out.println(set.contains(1));//是否包含1

        set.remove(2);           //删除value=2
        System.out.println(set);

        System.out.println(set.isEmpty());// 判断是否为空

        Object[] arr=set.toArray();  //转为数组
        for(Object num:arr){
            System.out.print(num+" ");
        }
        Collection<Integer> c=map.values(); //判断c集合的value是否都有
        System.out.println(set.containsAll(c));

        set.addAll(c);//将集合c中的元素添加到set中，可以达到去重的效果
        System.out.println(set);

这里大家可以参照注释进行了解关于Set的常用方法使用。

注意：在转为数组时数组的类型为Object类，如果用int类型接收，那么就要使用强转，并且在使用containsAll时和addAll时要注意参数为一个conllection集合类。

3.3Set的注意事项

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. Set最大的功能就是对集合中的元素进行去重

4.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

5.TreeSet中不能插入null的key，HashSet可以

6. 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