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【某大厂一面】Map和Set区别

news 来源：原创 2025/7/5 5:39:28

在 Java 中，Map 和 Set 都是集合框架中的重要接口，它们具有不同的特性和用途。虽然它们都用于存储一组元素，但它们之间有一些重要的区别。下面将详细介绍它们之间的差异。

1. `Set` 和 `Map` 的基本定义

Set 是一个集合接口，它用于存储不重复的元素。Set 不允许存储重复的元素，集合中的元素是唯一的。
Map 是一个映射接口，它用于存储键值对（key-value pair）。在 Map 中，每个键（key）是唯一的，键和对应的值（value）构成一个映射关系。

2. 存储方式

Set：存储的是单一元素，没有键值对。每个元素在集合中是唯一的。

示例：

Set<Integer> set = new HashSet<>();
set.add(1);
set.add(2);
set.add(2); // 添加重复元素，不会生效

Map：存储的是 键值对，即每个元素是由一个键（key）和一个值（value）组成的。键必须唯一，但值可以重复。

示例：
```
Map<Integer, String> map = new HashMap<>();
map.put(1, "One");
map.put(2, "Two");
map.put(2, "Two Again"); // 键 2 的值会被更新
```

3. 唯一性

Set：集合中的元素是唯一的。如果尝试插入重复的元素，Set 不会保存该元素。

Set<Integer> set = new HashSet<>();
set.add(1);
set.add(2);
set.add(2); // 第二次插入 2 无效
System.out.println(set); // 输出: [1, 2]

Map：在 Map 中，键必须唯一，但值可以重复。对于已经存在的键，再次插入相同的键时，原值会被更新为新值。

Map<Integer, String> map = new HashMap<>();
map.put(1, "One");
map.put(1, "One Again"); // 键 1 的值会被更新
System.out.println(map); // 输出: {1=One Again}

4. 常见实现类

Set：Set 接口有几个常见的实现类，主要包括：
- HashSet：最常用的 Set 实现，基于哈希表，存储无序且唯一的元素。
- LinkedHashSet：保持元素的插入顺序，基于哈希表。
- TreeSet：基于红黑树的实现，存储的元素是有序的（根据自然顺序或通过比较器）。
Map：Map 接口有几个常见的实现类，主要包括：
- HashMap：最常用的 Map 实现，基于哈希表，键值对的顺序不保证。
- LinkedHashMap：基于哈希表，保持键值对的插入顺序。
- TreeMap：基于红黑树的实现，存储的键是有序的（根据自然顺序或通过比较器）。
- Hashtable：一个线程安全的 Map 实现，已不推荐使用，官方推荐在应用中使用 ConcurrentHashMap。

5. 访问元素的方式

Set：Set 存储的元素没有键，因此只能通过元素本身来进行访问（通常是通过遍历来访问）。
- Set 提供的方法包括 add(), remove(), contains(), size(), clear() 等。
示例：
```
Set<Integer> set = new HashSet<>();
set.add(1);
set.add(2);
for (Integer num : set) {System.out.println(num);
}
```
Map：Map 存储的是键值对，因此可以通过键来访问对应的值。常见的访问方法有：
- get(key)：通过键来获取值。
- put(key, value)：插入键值对。
- containsKey(key)：检查是否包含某个键。
- containsValue(value)：检查是否包含某个值。
- keySet()：获取所有的键。
- values()：获取所有的值。
- entrySet()：获取所有的键值对（Map.Entry）。
示例：
```
Map<Integer, String> map = new HashMap<>();
map.put(1, "One");
map.put(2, "Two");// 通过键获取值
System.out.println(map.get(1)); // 输出: One// 遍历所有的键值对
for (Map.Entry<Integer, String> entry : map.entrySet()) {System.out.println(entry.getKey() + ": " + entry.getValue());
}
```

6. 主要的区别总结

特性	`Set`	`Map`
存储的数据	单一元素（无键）	键值对（`key` 和 `value`）
是否允许重复元素	不允许重复元素	键（`key`）不允许重复，值（`value`）可以重复
元素访问方式	直接访问元素	通过键（`key`）访问值（`value`）
常见实现类	`HashSet`, `LinkedHashSet`, `TreeSet`	`HashMap`, `LinkedHashMap`, `TreeMap`
遍历方式	通过迭代器或增强型 `for` 循环	通过 `keySet()`，`values()` 或 `entrySet()`
典型使用场景	存储不重复的元素，去重	存储键值对关系，例如映射、字典等

7. 使用场景

Set 适用于：
- 需要存储不重复的元素时，比如去重操作。
- 不关心元素顺序的情况下，HashSet 是最常用的实现。
- 如果需要按照某种顺序排序元素，可以使用 TreeSet。
Map 适用于：
- 需要存储键值对的数据结构，常见的应用场景包括：字典、缓存、计数器等。
- 如果需要高效的查找、插入和更新操作，可以选择 HashMap。
- 如果需要按键的顺序或者自定义顺序存储键值对，可以选择 LinkedHashMap 或 TreeMap。

8. 示例：`Set` 和 `Map` 的使用

`Set` 示例：

import java.util.HashSet;
import java.util.Set;public class SetExample {public static void main(String[] args) {Set<String> set = new HashSet<>();set.add("Apple");set.add("Banana");set.add("Apple");  // 插入重复元素无效for (String fruit : set) {System.out.println(fruit);}}
}

`Map` 示例：

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;public class MapExample {public static void main(String[] args) {Map<String, Integer> map = new HashMap<>();map.put("Apple", 3);map.put("Banana", 2);map.put("Apple", 5);  // 更新键 "Apple" 对应的值for (Map.Entry<String, Integer> entry : map.entrySet()) {System.out.println(entry.getKey() + ": " + entry.getValue());}}
}

总结

Set：适合存储不重复的元素，不关心元素的顺序。
Map：适合存储键值对，每个键是唯一的，用于表示映射关系。

两者各有不同的使用场景，选择时可以根据需求来决定。如果你只关心元素的唯一性和存储顺序不重要，使用 Set；如果需要存储键值对，且希望通过键来快速查找对应的值，那么使用 Map。

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