哈喽，大家好~ 我是保护小周ღ，本期为大家带来的是 Java Map 和 Set 集合详细介绍了两个集合的概念及其常用方法，感兴趣的朋友可以来学习一下。更多精彩敬请期待：保护小周ღ *★,°*:.☆(￣▽￣)/$:*.°★* ‘

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一、初识 Map 和 Set 集合

首先Map 和 Set 是Java内置的一种专门进行搜索的“容器”同时也是一种数据结构。

我们一般把搜索的数据称之为关键字 (key), 与关键字 key 对应的为值（value），这种模型统称为

“key -value 的键值对”。

Map 采用的是 key - Value 模型，例如：有一个字符串，统计其中每个字符出现的次数，

Set 是 key 模型

什么意思呢，通俗来讲就是只存储出现过的数据且相同数据只存储一个，就是去重，也可以快速判断，某个数据是否存在于Set 集合中。

整体集合框架：

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二、如何使用Map

由上图可见，Map 没有继承于 Collection 接口。

Collection接口简介：

Collection抽象的接口，它主要有List和Set两个分支，List和Set也是接口List是一个有序的队列，List中可以有重复的元素；Set中不允许有重复元素存在。
Collection中有一个iterator()函数，它的作用是返回一个Iterator接口。通常，我们通过Iterator迭代器来遍历集合。ListIterator是List接口所特有的，在List接口中，通过ListIterator()返回一个ListIterator对象。
Collection包含了集合的基本操作：添加、删除、清空、遍历、是否为空、获取大小、是否保护某元素等等操作，极大的较少了代码的冗余。

Map 没有继承 Collection 接口,所以关于集合的基本操作Map 有自己的一套逻辑。

Map 是一个接口，不能直接实例化对象，只能是继承Map 接口的 TreeMap,HashMap,这两个实例化对象稍后再着重讲解。

2.1 Map的常用方法

Map中存放键值对的Key是唯一的，value是可以重复的, Map 在添加的过程中，如果遇到相同的Key值，只保留Value 值大的存储，例如： k = a , val = 2, 添加 k = a, val = 3 时， val 值将会被替换为 3

例如：字符串aabcddeb 怎样被Map 集合存储、使用我们将用这个例子给大家演示 Map的常用方法。

public class Test4 {
    public static void main(String[] args) {
        String str = "aabcddeb";
        //使用 Map 统计每个字符出现的次数
        Map<Character,Integer> map = new HashMap<>(); //这里使用 HashMap 来实例化
        for (int i = 0; i < str.length(); i++) { //遍历字符串的元素
            char ch = str.charAt(i);
            if(!map.containsKey(ch)) {//如果字符ch 不存在于map 集合中
                map.put(ch,1); //ch直接存放于集合中
            } else { //如果当前字符存在于集合中
                map.put(ch,map.get(ch) + 1); //使用 put 方法设置 key值对应的val 值
                //get方法是是返回key值对应的 value值 + 1 以此来实现字符个数的偷统计
            }
        }
    }
}

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2.1.1 getOrDefault

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2.1.2 Set<K> keySet()

Set 集合可以通过Iterator迭代器来遍历集合。

Map 中的Key 可以由键值对分离出来，存储到 Set 集合中，

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2.1.3 Collection<V> values()

因为 Map 集合没有继承 Collection 集合，也就没有继承迭代器，所以这是Map 集合自己内置的迭代

Map中的value可以全部分离出来，存储在Collection集合 的任何一个子集合中，例如List, ArrayList……

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2.2 Map方法的使用说明

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。

注意：Map.Entry<K,V>并没有提供设置Key的方法，无法单独对 Key 进行修改。

当我们使用Map 集合， 常用方法详解

1. 当我们输入（key, value）键值对，key值不能为空，但是value 可以为空， key 值为空时会抛出空指针异常。

2. 当我们输入（key, value）键值对，如果key 值已经存在， value 值会替代原先 key 值对应的 value 值， put(key，value) 方法返回更新前的 value 值。

3. get(key) 方法返回 key 对应的 value 值，如果 key 值不存在，返回 null

4. getOrDefault(Object key, V defaultValue), 返回 key 对应的 value，key 不存在，返回我们设置的默认值，例如 getOrDefault("张三", “学生”)，如果map集合中张三不存在，返回我们设置的“学生”。

5. containKey(key), 判断 key 值是否被包含在 Map 中，时间复杂度：O(logN), 底层是哈希表，哈希。该方法返回 boolean 类型，存在 true，不存在返回 false，

6. containValue(value)，判断 value 是否包含在Map 中，时间复杂度是 O（N）,返回值是boolean。

7. keySet() ,可以将 map 中所有的key 值，放置在 set 集合中，注意： map 返回的 key 值是不重复的，Set 集合的特点也是存储不重复的 value 值。

8. values() ，可以将map 中所有的 value 值放在 Collect 的任意一个集合中返回，需要迭代。

9. entrySet() 将Map 中的键值对放在 Set 中返回，什么意思呢，<key , value>作为一个整体放在 Set 集合中，二者之间具有关联性，就不会被单独修改了。

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Map 是一个接口，不能直接实例化对象，只能是继承Map 接口的 TreeMap,HashMap,这两个实例化对象，那么 TreeMap 和 HashMap 有什么区别：

HashMap：

基于哈希表实现。使用HashMap要求添加的键类明确定义了hashCode()和equals()[可以重写hashCode()和equals()]，为了优化HashMap空间的使用，可以调优初始容量和负载因子。

JDK1.6 后添加了红黑树的逻辑，默认是哈希表的长度达到 8 就转成红黑树，而当长度降到 6 就转换回去哈希表。

TreeMap：

基于红黑树实现。TreeMap没有调优选项，因为该树总处于平衡状态，红黑树的本质就是一棵二叉查找树。

两种常规Map性能

1. HashMap的底层是Array + 链表的结构，所以HashMap在添加，查找，删除等方法上面速度会非常快，hashmap 集合中的键值对是无序的，录入数据的顺序与 输出的顺序不保证是一样的，例如：录入，“张三”，1 ， “李四”，1， 遍历 map 打印的结果可能是先 “李四”，1，“张三”，1 ，因为当 hashmap 扩容时，集合中所有的元素都需要重新哈希！

2. TreeMap适用于按自然顺序或自定义顺序遍历键(key)，底层想象成是一棵有序的二叉树，每插入一个数据或者删除一个数据，TreeMap 就需要重新调整二叉树。

两者各有千秋，在实际运用中按需创建。

Map<Character,Integer> hashMap = new HashMap<>();
Map<Character,Integer> treeMap = new TreeMap<>();

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三、如何使用 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。

3.1 Set 的常用方法

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3.2 Set 的注意事项

1. Set是继承自Collection的一个接口类，支持迭代遍历

2. Set中只存储key 值，并且要求key一定要唯一（不重复），所以我们可以使用 Set 集合来去重

3. 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

4. Set中不能插入null的key

5. 同一个 Set 集合对象只能存储 同一数据类型

Set 集合也是一个接口，Set的实现主要有以下结构

• HashSet集合，底层是HashMap，哈希表+红黑树

• TreeSet集合，底层是一个自平衡红黑树，保证元素的顺序

• LinkedHashSet集合：底层是哈希表+双向链表组成

 Set<Character> hashSet = new HashSet<>();
 Set<Character> treeSet = new TreeSet<>();
 Set<Character> linkHaSet = new LinkedHashSet<>();

我们经常使用的是 hashSet 和 treeSet, 二者之间的区别，与 Map 集合 的 hashMap 和 treeMap 类似

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3.3 Set 常用方法使用说明

add(key) 如果 key 值不存在与 set 集合中，则插入，返回 true, 重复则返回 false, 如果key 值为空，会抛出空指针异常 add(null),。

contains(key) 如果key 存在集合中 ，返回true, 否则返回 false。

remove(key) 如果key 值存在，删除成功返回 true, key 不存在 删除失败返回 false, key 为空抛出空指针异常。

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到这里，关于Java Map 和 Set 集合的基本认识和使用已经讲完啦~，希望对大家有所帮助，如有不妥之处欢迎批评指正。

本期收录于博主的专栏——Java数据结构，适用于编程初学者，感兴趣的朋友们可以订阅，查看其它“数据结构知识”。

下期预告：Map 底层的哈希表

感谢每一个观看本篇文章的朋友，更多精彩敬请期待：保护小周ღ *★,°*:.☆(￣▽￣)/$:*.°★* ‘