Java 中 Set 和 Map 的区别

在 Java 中，Set 和 Map 是集合框架中两个重要的接口。Set 和 Map 接口都用于将对象集合存储为单个单元。Set 和 Map 的主要区别在于，Set 是无序的且包含不同的元素，而 Map 以键值对的形式存储数据。

在本节中，我们将详细讨论 Set 和 Map 接口，并研究它们的区别。

Set 接口

java.util 包 提供了 Set 接口，该接口通过扩展 Collection 接口来实现。Set 不允许我们向其中添加相同的元素，并且它不维护插入顺序，因为它以排序的方式包含元素。在 Java 中，我们使用 Set 接口来设计数学上的集合。

特点

• 唯一性：它自动阻止重复条目。
• 无索引访问：与列表不同，Set 不提供通过索引访问元素的方法。
• 空元素：它可以包含一个空元素（在 HashSet 和 LinkedHashSet 中）。

实现

• HashSet：它为基本操作提供常数时间性能，但不维护任何顺序。
• LinkedHashSet：它维护插入顺序，性能略低于 HashSet。
• TreeSet：它实现 NavigableSet 并按自然或自定义顺序保持元素排序。

让我们在 Java 程序中实现 Set 接口。

SetExample.java

输出

说明

提供的 Java 代码演示了使用 LinkedHashSet 来存储 Marvel 电影宇宙中唯一的电影标题集合。SetExample 类包含一个 main 方法，作为程序的入口点。在 main 方法内部，创建了一个名为 marvel_movies 的 LinkedHashSet，类型为 String。

此处选择 LinkedHashSet 以保持元素的插入顺序，确保电影按照添加的顺序打印。然后，代码使用 add() 方法向 marvel_movies 集合中添加了四个电影标题。由于 Set 的实现不允许重复元素，任何尝试添加重复电影标题的操作都将被忽略，但此特定示例中未显示此情况。最后，将 marvel_movies 集合打印到控制台，显示按添加顺序排列的电影标题列表。

Map 接口

Map 是 Collection 接口中另一个重要的接口。因此，为了使用 Map 接口，我们必须扩展 Collection 接口。就像 Set 一样，Map 也用于将对象集合存储为单个单元。每个对象都以键值对的形式存储。我们可以轻松地使用键来访问值，因为每个值都与一个唯一的值关联。

我们可以使用 Map 轻松地搜索、更新或删除元素。Map 和 SortedMap 是两个接口，而 TreeMap、LinkedHashMap 和 HashMap 是 Map 的三个类。

如果我们需要遍历 Map，我们必须将其转换为 Set，因为 Map 不能遍历。转换为 Set 后，我们可以使用 Set 的方法（如 keySet() 和 entrySet()）来遍历它。

特点

• 键值映射：每个键映射到正好一个值。
• 唯一键：没有两个键可以相同，但值可以重复。
• 空键和空值：根据实现的不同，可能允许空键和空值（HashMap 允许一个空键和多个空值）。

实现

• HashMap：为基本操作提供常数时间性能，并允许一个空键和多个空值。不维护顺序。
• LinkedHashMap：维护键的插入顺序，并提供可预测的迭代顺序。
• TreeMap：实现 NavigableMap 并按自然或自定义顺序保持键排序。

让我们通过一个例子来了解如何在 Java 中创建 Map。

MapExample.java

输出

说明

提供的 Java 代码演示了使用 LinkedHashMap 来存储和管理学生记录集合，其中每条记录都包含学生 ID 作为键，学生姓名作为值。MapExample 类包含一个 main() 方法，它是程序的入口点。在 main 方法内部，创建了一个类型为 且名为 students 的 LinkedHashMap，确保条目将保持其插入顺序。

然后，代码使用 put 方法向 students 映射中添加了五条学生记录，该方法将指定的键值对插入到映射中。程序使用 size 方法打印学生映射的大小并显示映射的内容。然后，它使用 containsKey() 方法检查映射中是否存在特定键 (105)。如果找到键，则使用 get 方法检索相应的值（学生姓名）并将其打印到控制台。

Set 和 Map 接口的区别

两个接口都用于将对象集合存储为单个单元。Set 和 Map 的主要区别在于，Set 只包含数据元素，而 Map 包含键值对形式的数据，因此 Map 包含键及其值。

现在，让我们了解它们之间的一些主要区别。

结论

总而言之，Set 和 Map 是 Java Collections Framework 的基本元素，它们实现不同的功能。Set 通常用于需要避免重复组件的情况。Set 非常适合存储唯一元素，并且具有与数学集合相似的特性。其各种实现（例如 HashSet、LinkedHashSet 和 TreeSet）提供了不同的排序保证和性能特性。