今日学习Map和Set相关知识，HashMap与TreeMap的优缺点，HashSet与TreeSet的相关知识点

1.HashMap

Map的特点：里面存储的是两个元素，<K,V>即：K→Key（键）；V→Value（值），成对出现，我们称之为键值对。两个元素是一对一的关系，即一个键对应一个值，而且要保证键的唯一性。Key的作用是识别该数据对的唯一性，Value的作用是保存数据内容
HashMap：HashMap是Map中常用的实现类，它的结构是可变数组和链表结合起来的特殊结构，可以理解为数组嵌套链表（可借鉴二维数组，即一维数组中的元素是个数组，组成的二维数组），这个是可变数组中的元素是单链表（只有下节点没有上节点）。在JDK1.8之前是这样，JDK1.8之后就是数组嵌套单链表或者红黑树的结构，在单链表长度为8或更长时，链表转换为红黑树的结构，在红黑树的层数小于6时，转换为链表结构。
早版本中的一些问题：JDK1.8之前的版本中，使用HashMap存储数据，在高并发多线程的任务中会出现环链问题，这会使CPU占用率到达100%
环链问题：怎样出现：
多线程任务时，当新数据进来时，发现HashMap中数组使用率达到75%，此时需要扩充数组大小，数组大小扩充，会将原先未扩充的HashMap中的数据存入扩容后的HashMap中，链表中数据会倒序装入数组中
第一线程：判断扩容，将原数据倒序装入扩容后的数组中，此时系统给线程的时间片到了，他要做的就是将数据装入数组中
第二线程：判断扩容，将原数据倒序装入扩容后的数组中，线程二在系统给它的时间片内做完了将数据放入扩容后的数组。
此时时间片轮换，到了第一线程，它会完成上次未完成的任务，将数据存入扩容后的数组中，因为线程二已经将数据存好了，数据以单链表形式存到数组中，所以会出现线程一将线程二已经存好的数据再次存入扩容后的数组；因为扩容后再存入数据是倒序，所以就会出现两个数据的next节点中存的是对方的地址。这样就形成一个环链
如果此时要遍历寻找这个环链之后的数据，那么就会卡到环链中，一直循环，就会造成找不到数据，此时cpu就会在这里一直执行，使用率会达到100%
若不明白可以看下：https://blog.csdn.net/qq_21993785/article/details/80384250 中大神写的，非常详细并且还有图解。
HashMap的存储方式：第一层数据结构是数组，比如HashMap中初始化一个长度为10的数组，当进行添加操作时，键值对会通过重写object类或者重写后的hashCode方法得到hash值，然后在将hash值与HashMap中数组长度做位运算，可以理解为将int型的hash值对数组长度再次哈希运算得到int的数据尽量均匀的存储到数组中，那么每个键值对都能针对当前数组计算出一个符合他自身的下标，这个操作保留了数组的快速寻址特性，因为int型压缩到数组下标会产生大量重复数据，那么将重复下标的数据以链表形式保存，HashMap的数据保存的就是节点，数组中保存的是单节点的对象，对象中有key和value属性，这样就保留了链表顶点删除快的优势。那么现在一个数组下标位置可以保存多个数据，存到链表中。因为key有唯一性，那么链表在存储数据时要验证数据是否存在过。这时调用object类或重写后的equals方法，判断两个对象是否相同，相同认为key保存过，将新的value替换，不相同就比较相同下标中的链表中是否有相同，当所有节点都访问完，并且没有相同的key时，把要插入的节点添加到当前链表末端，一个添加动作完成
每次数组扩充，相同下标的链表元素顺序颠倒（头变尾，尾变头）

HashMap中常用的方法：
HashMap在java.util包下，使用时记得引包

HashMap hp=new HashMap();
//1.增（添加数据）
hp.put(1,"haha");//存入键值对<1,"haha">
//2.删（删除数据）
hp.remove(1,"haha");//删除指定键值对，删除成功返回true,否则返回false
hp.remove(1);//删除指定的键所对应的键值对
hp.clear();//清空HashMap中所有数据
//3.改（修改数据）
hp.put(1,"hhhhhaha");//存入键值对<1,"hhhhhaha">因为一个键对应一个值，所以这个方法也是修改方法
hp.replace(1,"6666");//查询到有一致的key时，替换新的value将原先的value输出，若没查询到返回null
hp.replace(1,"hhhhhaha","66666");//将新的value替换原先的value，成功返回true，否则返回false
//4.查（查询数据）
hp.size();//查询HashMap中存有多少数据
hp.containsKey(1);//如果查询到有key为1的键值对，则返回 true ,否则为false
hp.containsValue("6666") 如果查询到有value为字符串666的键值对，则返回 true  ,否则返回false
hp.isEmpty();//查询HashMap是否为空
hp.get(1);//查询key为1的键值对,有的话返回value值,没有返回null

使用HashMap可能出现的问题:内存泄漏(存的进去取不出来)
Java中没有内存泄漏，Java程序的数据不会写道系统分配给Java程序的内存区域外，因为Java程序没有指针概念，Java程序员无法控制数据在内存的保存位置，数据保存位置的控制即内存指针操作，是由Java虚拟机完成;但是存在另一种意义上的内存泄露，存储的数据无法被找到，而且不认为是垃圾，不会被垃圾回收机制清理，永远占用内存
1. 第一种内存泄漏
  如果hashmap保存的key数据类型是自定义的类，比如people类，并且这个类没有重写equals方法，hashcode方法，那么在存储时put计算到的hash值是int的默认值0，equals获得的值是Boolean的默认值false，那么存储时都会加入到数组的第一节点中，在第一链表中所有节点的比较永远是false，即没有这个key，put 操作时，永远能存储进去，而get或者containsKey（key）时永远是没有结果，这样数据只能存储不能获取，称为内存泄漏.
2. 第二种内存泄漏
  在put时hashmap会计算key的hash值，第一次计算是对象的hashcode的结果，第二次是根据第一次计算结果计算数组下标，一个key保存到map后，如果修改其中参与hashcode的值，再次计算的hashcode就可能不同，不同数据在计算数组下标，更加会发生变化，无法计算到存储时的下标，就无法找到准确的链表，那么根据对象寻找key所在位置的方式就会失效，当重新put这个旧的key时，因为hash值是新的，指向的地址是新的，那么新的链表中一定没有原先存过的数据，所以能put进数据，但是如果经常这样内存泄漏，可能会在一个链表中遇到原先存放的旧key。但是这种情况已经是可以控制的了，所以自定义类作为key时要重写equals方法和hashcode方法，并且保证hashcode的值不可被修改.

2.TreeMap

TreeMap：TreeMap的结构是二叉树，它有自己比较器，但是也可以自己重写这个比较器的方法，因此他是有序的，这个顺序是程序员自己设计的，一般来说，比较key值，第一个为根节点，比它小的放左边，比它大的放右边，如果下面还有节点就继续比较，直到没有节点可以比较，就是自己的位置。
TreeMap的一些特点：TreeMap有自己比较器，他是有大小序的，因此可以进行大小查找。
TreeMap的一些常用方法：

TreeMap<Integer, String> map = new TreeMap<Integer, String>();
        map.put(1, "fff");// 向TreeMap中添加数据
        map.firstEntry();// 找最小的节点数据，返回键值对
        map.firstKey();// 找最小的节点的KEY，返回键值对
        map.lastEntry();// 找最大的节点数据，返回键值对
        map.lastKey();// 找最大的节点的KEY，返回键值对
        map.pollFirstEntry();//删除最小的节点数据
        map.pollLastEntry();//删除最大的节点数据
        map.headMap(120);// 找比他小的,没有就返回空map，有就返回一个map
        map.subMap(1, 1);// 找在两个之间的节点，没有返回空map，有就返回一个map
        map.tailMap(120);// 找比他大的,没有就返回空map，有就返回一个map
        map.floorEntry(9);//找<=他的,没有就返回null，返回键值对
        map.floorKey(9);//找<=他的,没有就返回null，返回key值
        map.ceilingEntry(9);//找>=他的,没有就返回null，返回键值对
        map.ceilingKey(9);//找>=他的,没有就返回null，返回key值

3.LinkedHashMap

LinkedHashMap:它的结构基本上和HashMap差不多，但是在HashMap的基础上添加了两个节点，即上节点和下节点，（原先的HashMap结构不变）用来存放数据的顺序。

4. ConcurrentHashMap

ConcurrentHashMap:它的结构基本上和HashMap差不多，它是在存放数据的单链表处添加了资源锁，这样在多线程高并发的情况下，只允许数组个数个线程访问ConcurrentHashMap，比自己在多线程工作时给HashMap添加资源锁效率更高效。

5. Set

Set:Set中有两个常用的实现类，HashSet，TreeSet，用来存放数据，但是要注意Set中存放的不是键值对，只能存储一个。HashSet和HashMap相似，TreeSet和TreeMap相似，LinkedHashSet和LinkedHashMap相似，但是存的是单个的值，一般用来取出map中的键值对，将map中的某个值存放到Set中，取出map中的值

中软Java学习笔记—— 11

今日学习Map和Set相关知识，HashMap与TreeMap的优缺点，HashSet与TreeSet的相关知识点

1.HashMap

2.TreeMap

3.LinkedHashMap

4. ConcurrentHashMap

5. Set