Map and Set详解

在 Java 编程中，Map 和 Set 是两个非常常用的数据结构。Map 提供了一种键值对的映射关系，使我们可以根据键来快速访问和操作对应的值。它的灵活性和高效性使得 Map 在各种场景中都得到了广泛的应用，比如存储配置信息、缓存数据等等。

而Set则是一种不重复元素的集合，它通过哈希表来存储元素，保证了快速的插入和查询操作。使用 Set 的好处是可以轻松地去除重复元素，同时还能进行集合之间的交、并、差等操作，非常适合处理需要保持唯一性的数据。

本篇博客将深入探讨 Java 中的 Map 和 Set，包括它们的基本概念、常见的实现类、常用操作以及适用场景。通过学习 Map 和 Set 的使用技巧，你将能够更加高效地处理和管理数据，提升你的 Java 编程技能。

一、Map

1.1、Map的介绍

map是一种特殊的集合，想要了解map就要先了解什么是二叉搜索树，不懂的二叉搜索树的好兄弟们可以看我之前的博文《二叉搜索树(Java语言实现)》，map的底层就是二叉搜索树，左边排小，右边排大，但是，map还可以插入一个 value， 也就是说 map 可以插入两个变量，但是排序的话还是按照前面的 key 排序。

1.2、Map的常用方法

下面是每种方法的演示实现：

1)、put

代码实现如下：

public static void main(String[] args) {
    Map<String, Integer> map = new TreeMap<>();
    map.put("张三", 1);
    map.put("李四", 1);
    map.put("王五", 1);
    map.put("赵六", 1);
}

这样就在 map 中插好了四个数据，如下：

2)、get

这个方法是返回 K 所对应的 V ，如果不存在，则返回 NULL 。代码实现如下：

public static void main(String[] args) {
    Map<String, Integer> map = new TreeMap<>();
    map.put("张三", 1);
    map.put("李四", 1);
    map.put("王五", 1);
    map.put("赵六", 1);
    System.out.println(map.get("王五"));
    System.out.println(map.get("王"));
}

结果如下：

4)、getOrDefault

这个方法也是返回 K 所对应的 V，但是可以设置一个默认值，如果 K 不存在，则返回这个默认值，代码实现如下：

public static void main(String[] args) {
    Map<String, Integer> map = new TreeMap<>();
    map.put("张三", 1);
    map.put("李四", 1);
    map.put("王五", 1);
    map.put("赵六", 1);
    System.out.println(map.getOrDefault("王五",666));
    System.out.println(map.getOrDefault("王", 666));
}

运行结果如下：

5)、remove

这个是在 map 中删除 K 这个变量，连带着所对应的 V 一起删除，代码实现如下：

public static void main(String[] args) {
    Map<String, Integer> map = new TreeMap<>();
    map.put("张三", 1);
    map.put("李四", 1);
    map.put("王五", 1);
    map.put("赵六", 1);
    System.out.println(map.getOrDefault("王五",666));
    map.remove("王五");
    System.out.println(map.getOrDefault("王五", 666));
}

运行结果如下：

6)、keySet

这个是返回所有不重复的 key，代码实现如下：

public static void main(String[] args) {
    Map<String, Integer> map = new TreeMap<>();
    map.put("张三", 1);
    map.put("李四", 1);
    map.put("王五", 1);
    map.put("赵六", 1);
    Set<String> strings = map.keySet();
    System.out.println(strings);
}

运行结果如下：

7)、valuse

返回所有可以重复的 valuse，代码如下：

public static void main(String[] args) {
    Map<String, Integer> map = new TreeMap<>();
    map.put("张三", 1);
    map.put("李四", 1);
    map.put("王五", 1);
    map.put("赵六", 1);
    Collection<Integer> collection = map.values();
    System.out.println(collection);
}

运行结果如下： 

8)、entrySet

这是返回存在map中所有的 key 以及所对应的 value，但是写法有点奇怪，下面是代码实现：

public static void main(String[] args) {
    Map<String, Integer> map = new TreeMap<>();
    map.put("张三", 1);
    map.put("李四", 1);
    map.put("王五", 1);
    map.put("赵六", 1);
    Set<Map.Entry<String, Integer>> entrySet = map.entrySet();
    System.out.println(entrySet);
}

运行结果如下：

9)、containsKey

这个方法是判断在 map 中是否存在某个 key，代码实现如下：

public static void main(String[] args) {
    Map<String, Integer> map = new TreeMap<>();
    map.put("张三", 1);
    map.put("李四", 1);
    map.put("王五", 1);
    map.put("赵六", 1);
    boolean ret1 = map.containsKey("张三");
    boolean ret2 = map.containsKey("贾七");
    boolean ret3 = map.containsKey("王八");
    System.out.println(ret1);
    System.out.println(ret2);
    System.out.println(ret3);
}

运行结果如下：

10)、containsValue

这个跟上一个差不多，是判断是否存在某一个 value 的，具体代码可以仿照上一个 containsKey，因为太过于简单，我就不在这里过多讲述。

二、Set

2.1、Set的介绍

Set 和 Map 差不多，也是数据的集合，底层也是二叉搜索树，但是这个只能存一个 key，方法也和 Map 的大同小异，如下：

2.2、Set的方法介绍：

因为这里的方法使用方式和上面 Map 差不多，所以小编就不详细展开讲解了，稍微提一下创建 Set 的方式，如下：

Set<E> set = new TreeSet<>();

三、总结

Map 和 Set 是 Java 中两个常用的数据结构，它们提供了高效地存储和操作数据的方式。

对于 Map：

• Map 是一种键值对的集合，可以使用任意类型的数据作为键和值。
• 键是唯一的，如果插入相同的键，后面的值会覆盖前面的值。
• Map 按照插入顺序排序，因此在迭代时会按照插入的顺序返回键值对。
• Map 是可迭代的，可以使用 for...of 循环或者 forEach 方法遍历。

对于 Set：

• Set 是一种存储唯一值的集合，不会存储重复的值。
• Set 按照插入顺序排序，保持元素的插入顺序。
• Set 可以存储任意类型的数据。
• Set 也是可迭代的，可以使用 for...of 循环或者 forEach 方法遍历。

在使用 Map 还是 Set 时需要根据需求进行取舍：

• 如果需要在特定的键和值之间建立映射关系，并且需要对键值对进行频繁的增删改查操作，应该使用 Map。
• 如果只关注值的唯一性，并且不需要根据键来获取值，应该使用 Set。

通过选择合适的数据结构，我们可以更高效地存储和操作数据，提高代码的性能和可读性。

希望本文对你理解和使用 Map 和 Set 有所帮助！如果有任何问题，请随时提问。

四、结语

在学习和探索编程世界中，我们常常会遇到各种不同的数据结构和算法。而其中 Map 和 Set 正是我们工具箱中的两个神奇工具。

就像生活中的绘画笔刷一样，Map 和 Set 能够帮助我们创造出绚丽多彩的代码作品。

Map，如同一块千变万化的画布，我们可以在上面选择合适的键和值，构建出各种映射关系的艺术品。它给予我们展示逻辑与创造力的机会，让我们能够更好地组织和管理数据。

Set，就像是一颗明亮的明星，它闪耀着独特的光芒。Set 帮助我们确保值的唯一性，让我们能够从繁杂的数据中提炼出真正重要的元素。它让我们有机会专注于全新的思考和解决问题的方式。

无论是 Map 还是 Set，它们都是我们编程旅程中的伙伴和助手。在冗长的代码中，它们能为我们带来简洁和高效的解决方案。在繁琐的数据处理中，它们能为我们提供更优雅的设计和更快速的操作。

正如使用不同的颜色和笔触创作绘画作品一样，Map 和 Set 为我们留下了无限的创作空间。无论是大胆尝试新的数据结构，还是精心运用细节来提升代码品质，我们都能够在其中汲取无尽的灵感。

让我们怀揣着好奇心和探索的精神，继续学习和掌握这些神奇的工具吧！愿 Map 和 Set 在你的编程之旅中，给你带来无限的快乐和成就。

希望这份心灵鸡汤能够给你带来一丝温暖和鼓励，激发你在使用 Map 和 Set 中的创造力！如果有任何问题，请随时提问。