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数据结构--Map和Set

news 2025/9/12 11:54:48

一.二叉搜索树

概念：

1. 左子树的值都小于根节点的值，右子树的值都大于根节点的值

2.中序遍历为一个有序集合

二.模拟实现

1.查找

2.插入

3.删除

三.搜索

概念：

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，而在现实查找中，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，本节介绍的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，分别为纯 key 模型和Key-Value 模型，而Map中存储的就是key-value的键值对，Set中只存储了Key。

四.复习

五.TreeMap和TreeSet

TreeMap:

Map是一个接口类，该类没有继承自Collection，该类中存储的是结构的键值对，并且K一定是唯一的，不能重复。TreeMap.Entry <K,V>也是接口，TreeMap.Entry <K,V>是Map内部实现的用来存放键值对映射关系的内部类(类似于链表中的节点),并且实现了Map.Entry <K,V>接口，而MapTree 实现了Map接口.

1.方法及其解释

2.方法的使用

public static void main1(String[] args) {TreeMap<String,Integer> map =new TreeMap<>();//设置key和 value值map.put("zhangshang",1);map.put("abc",3);//key值可以相同，如果相同只会改 value值，此时“abc”的value值为2//此时返回的是替换前的value值，即为3System.out.println(map.put("abc", 2));//不能插入null，因为底层为一个红黑树，也是一个搜索树//而搜索树每次插入都得进行比较,null值不能进行比较map.put(null,22);//得出key对应的value值System.out.println(map.get("abc")); //得出结果为2//报错，原因是返回null后用int接收拆箱操作//会转化为 null.intValue 导致为空指针异常int ret = map.get("abc1");System.out.println(ret);System.out.println(map.remove("abc"));//结果为2，删除key值并返回对应的 ValueSystem.out.println(map.get("abc")); //由于删除结果为空System.out.println(map.containsKey("abc")); //查看是否有key 结果为 falseSystem.out.println(map.containsValue(2)); // 查看是否有value 结果为 false//也是找 key 值并返回对应的 value 值，但如果没找到返回自己设置的默认值而不是 null//所以结果为 555System.out.println(map.getOrDefault("abc", 555));//遍历map中的所有节点的 key和 value//不能使用迭代器，因为 Map没实现 iterable 接口，不能得到迭代器Set<Map.Entry<String, Integer>> entries = map.entrySet();for (Map.Entry<String,Integer> node:entries) {System.out.println("key :"+node.getKey()+"value :"+node.getValue());}for (Integer s: map.values()) {System.out.print(s+" ");}System.out.println();for (String s: map.keySet()) {System.out.print(s+" ");}System.out.println();System.out.println(map);  //调用了底层实现的toString()方法}

3.方法的底层

补充：

TreeSet:

Set与Map主要的不同有两点：Set是继承自Collection和 iterable的接口类，可以得到迭代器，Set中只存储了Key。SetTree继承了Set.

方法及其解释：

使用：

   public static void main(String[] args) {TreeSet<String> set =new TreeSet<>();System.out.println(set.add("123")); //返回 trueSystem.out.println(set.add("123")); //返回 false,key必须唯一set.add("abc");set.add("lisi");set.add(null); //报错，和 TreeMap一样的原因set.remove("123"); //删除keySystem.out.println(set.contains("123")); //结果为 false,看集合里是否存在keySystem.out.println(set.size());          //查看集合中元素的个数//遍历 set 集合中的所有keyIterator<String> iterator = set.iterator();while (iterator.hasNext()){System.out.print(iterator.next()+" ");}System.out.println();set.clear();            //清空set中的所有元素System.out.println(set.isEmpty()); //结果为true， 看集合是否为空}