1# 非线性容器 2 3 4非线性容器实现能快速查找的数据结构，其底层通过hash或者红黑树实现，包括HashMap、HashSet、TreeMap、TreeSet、LightWeightMap、LightWeightSet、PlainArray七种。非线性容器中的key及value的类型均满足ECMA标准。 5 6## 各非线性容器类型特征对比 7 8| 类名 | 特征及建议使用场景 | 9| --------- | ------- | 10| HashMap | 存储具有关联关系的键值对集合，存储元素中键唯一，依据键的hash值确定存储位置。访问速度较快，但不能自定义排序。需要快速存取、插入删除键值对数据时推荐使用。 | 11| HashSet | 存储一系列值的集合，存储元素中值唯一，依据值的hash确定存储位置。允许放入null值，但不能自定义排序。需要不重复的集合或需要去重某个集合时可以使用。 | 12| TreeMap | 存储具有关联关系的键值对集合，存储元素中键唯一，允许用户自定义排序方法。一般需要按序存储键值对的场景可以使用。 | 13| TreeSet | 存储一系列值的集合，存储元素中值唯一，允许用户自定义排序方法，但不建议放入null值。一般需要按序存储集合的场景可以使用。 | 14| LightWeightMap | 存储具有关联关系的键值对集合，存储元素中键唯一，底层采用更加轻量级的结构，空间占用小。需要存取键值对数据且内存不充足时推荐使用。 | 15| LightWeightSet | 存储一系列值的集合，存储元素中值唯一，底层采用更加轻量级的结构，空间占用小。需要不重复的集合或需要去重某个集合时推荐使用。 | 16| PlainArray | 存储具有关联关系的键值对集合，存储元素中键唯一，底层与LightWeightMap一样采用更加轻量级的结构，且键固定为number类型。需要存储键为number类型的键值对时可以使用。 | 17 18## HashMap 19 20[HashMap](../reference/apis-arkts/js-apis-hashmap.md)可用来存储具有关联关系的key-value键值对集合，存储元素中key是唯一的，每个key会对应一个value值。 21 22HashMap依据泛型定义，集合中通过key的hash值确定其存储位置，从而快速找到键值对。HashMap的初始容量大小为16，并支持动态扩容，每次扩容大小为原始容量的2倍。HashMap底层基于HashTable实现，冲突策略采用链地址法。 23 24HashMap和[TreeMap](../reference/apis-arkts/js-apis-treemap.md)相比，HashMap依据键的hashCode存取数据，访问速度较快。而TreeMap是有序存取，效率较低。 25 26[HashSet](../reference/apis-arkts/js-apis-hashset.md)基于HashMap实现。HashMap的输入参数由key、value两个值组成。在HashSet中，只对value对象进行处理。 27 28需要快速存取、删除以及插入键值对数据时，推荐使用HashMap。 29 30HashMap进行增、删、改、查操作的常用API如下： 31 32| 操作 | 方法 | 描述 | 33| --------- | ------- | ------- | 34| 增加元素 | set(key: K, value: V) | 增加一个键值对。 | 35| 访问元素 | get(key: K) | 获取key对应的value值。 | 36| 访问元素 | keys() | 返回一个迭代器对象，包含map中的所有key值。 | 37| 访问元素 | values() | 返回一个迭代器对象，包含map中的所有value值。 | 38| 访问元素 | entries() | 返回一个迭代器对象，包含map中的所有键值对。 | 39| 访问元素 | forEach(callbackFn: (value?: V, key?: K, map?: HashMap<K, V>) => void, thisArg?: Object) | 遍历访问整个map的元素。 | 40| 访问元素 | \[Symbol.iterator]():IterableIterator<[K,V]> | 创建迭代器以进行数据访问。 | 41| 修改元素 | replace(key: K, newValue: V) | 修改指定key对应的value值。 | 42| 修改元素 | forEach(callbackFn: (value?: V, key?: K, map?: HashMap<K, V>) => void, thisArg?: Object) | 通过遍历修改整个map的元素。 | 43| 删除元素 | remove(key: K) | 删除map中匹配到的键值对。 | 44| 删除元素 | clear() | 清空整个map。 | 45 46## HashSet 47 48[HashSet](../reference/apis-arkts/js-apis-hashset.md)可用来存储一系列值的集合，存储元素中value是唯一的。 49 50HashSet依据泛型定义，集合中通过value的hash值确定其存储位置，从而快速找到该值。HashSet初始容量大小为16，支持动态扩容，每次扩容大小为原始容量的2倍。value的类型满足ECMA标准中要求的类型。HashSet基于[HashMap](../reference/apis-arkts/js-apis-hashmap.md)实现，只对value对象进行处理。底层数据结构与HashMap一致。 51 52HashSet和[TreeSet](../reference/apis-arkts/js-apis-treeset.md)相比，HashSet中的数据无序存放，即不能由用户指定排序方式，而TreeSet是有序存放，能够依照用户给定的排序函数对元素进行排序。它们集合中的元素都不允许重复，但HashSet允许放入null值，TreeSet不建议存放null值，可能会对排序结果产生影响。 53 54可以利用HashSet不重复的特性，当需要不重复的集合或需要去重某个集合的时候使用。 55 56HashSet进行增、删、改、查操作的常用API如下： 57 58| 操作 | 方法 | 描述 | 59| --------- | ------- | ------- | 60| 增加元素 | add(value: T) | 增加一个值。 | 61| 访问元素 | values() | 返回一个迭代器对象，包含set中的所有value值。 | 62| 访问元素 | entries() | 返回一个迭代器对象，包含类似键值对的数组，键值都是value。 | 63| 访问元素 | forEach(callbackFn: (value?: T, key?: T, set?: HashSet\<T>) => void, thisArg?: Object) | 遍历访问整个set的元素。 | 64| 访问元素 | \[Symbol.iterator]():IterableIterator<T> | 创建迭代器以进行数据访问。 | 65| 修改元素 | forEach(callbackFn: (value?: T, key?: T, set?: HashSet\<T>) => void, thisArg?: Object) | 通过遍历修改整个set的元素。 | 66| 删除元素 | remove(value: T) | 删除set中匹配到的值。 | 67| 删除元素 | clear() | 清空整个set。 | 68 69## TreeMap 70 71[TreeMap](../reference/apis-arkts/js-apis-treemap.md)可用来存储具有关联关系的key-value键值对集合，存储元素中key是唯一的，每个key会对应一个value值。 72 73TreeMap依据泛型定义，集合中的key值是有序的，TreeMap的底层是一棵二叉树，可以通过树的二叉查找快速的找到键值对。key的类型满足ECMA标准中要求的类型。TreeMap中的键值是有序存储的。TreeMap底层基于红黑树实现，可以进行快速的插入和删除。 74 75TreeMap和[HashMap](../reference/apis-arkts/js-apis-hashmap.md)相比，HashMap依据键的hashCode存取数据，访问速度较快。而TreeMap是有序存取，效率较低。 76 77一般需要存储有序键值对的场景，可以使用TreeMap。 78 79TreeMap进行增、删、改、查操作的常用API如下： 80 81| 操作 | 方法 | 描述 | 82| --------- | ------- | ------- | 83| 增加元素 | set(key: K, value: V) | 增加一个键值对。 | 84| 访问元素 | get(key: K) | 获取key对应的value值。 | 85| 访问元素 | getFirstKey() | 获取map中排在首位的key值。 | 86| 访问元素 | getLastKey() | 获取map中排在未位的key值。 | 87| 访问元素 | keys() | 返回一个迭代器对象，包含map中的所有key值。 | 88| 访问元素 | values() | 返回一个迭代器对象，包含map中的所有value值。 | 89| 访问元素 | entries() | 返回一个迭代器对象，包含map中的所有键值对。 | 90| 访问元素 | forEach(callbackFn: (value?: V, key?: K, map?: TreeMap<K, V>) => void, thisArg?: Object) | 遍历访问整个map的元素。 | 91| 访问元素 | \[Symbol.iterator]():IterableIterator<[K,V]> | 创建迭代器以进行数据访问。 | 92| 修改元素 | replace(key: K, newValue: V) | 修改指定key对应的value值。 | 93| 修改元素 | forEach(callbackFn: (value?: V, key?: K, map?: TreeMap<K, V>) => void, thisArg?: Object) | 通过遍历修改整个map的元素。 | 94| 删除元素 | remove(key: K) | 删除map中匹配到的键值对。 | 95| 删除元素 | clear() | 清空整个map。 | 96 97## TreeSet 98 99[TreeSet](../reference/apis-arkts/js-apis-treeset.md)可用来存储一系列值的集合，存储元素中value是唯一的。 100 101TreeSet依据泛型定义，集合中的value值是有序的，TreeSet的底层是一棵二叉树，可以通过树的二叉查找快速的找到该value值，value的类型满足ECMA标准中要求的类型。TreeSet中的值是有序存储的。TreeSet底层基于红黑树实现，可以进行快速的插入和删除。 102 103TreeSet基于[TreeMap](../reference/apis-arkts/js-apis-treemap.md)实现，在TreeSet中，只对value对象进行处理。TreeSet可用于存储一系列值的集合，元素中value唯一，且能够依照用户给定的排序函数对元素进行排序。 104 105TreeSet和[HashSet](../reference/apis-arkts/js-apis-hashset.md)相比，HashSet中的数据无序存放，而TreeSet是有序存放。它们集合中的元素都不允许重复，但HashSet允许放入null值，TreeSet不建议存放null值，可能会对排序结果产生影响。 106 107一般需要存储有序集合的场景，可以使用TreeSet。 108 109TreeSet进行增、删、改、查操作的常用API如下： 110 111| 操作 | 方法 | 描述 | 112| --------- | ------- | ------- | 113| 增加元素 | add(value: T) | 增加一个值。 | 114| 访问元素 | values() | 返回一个迭代器对象，包含set中的所有value值。 | 115| 访问元素 | entries() | 返回一个迭代器对象，包含类似键值对的数组，键值都是value。 | 116| 访问元素 | getFirstValue() | 获取set中排在首位的value值。 | 117| 访问元素 | getLastValue() | 获取set中排在未位的value值。 | 118| 访问元素 | forEach(callbackFn: (value?: T, key?: T, set?: TreeSet\<T>) => void, thisArg?: Object) | 遍历访问整个set的元素。 | 119| 访问元素 | \[Symbol.iterator]():IterableIterator<T> | 创建迭代器以进行数据访问。 | 120| 修改元素 | forEach(callbackFn: (value?: T, key?: T, set?: TreeSet\<T>) => void, thisArg?: Object) | 通过遍历修改整个set的元素。 | 121| 删除元素 | remove(value: T) | 删除set中匹配到的值。 | 122| 删除元素 | clear() | 清空整个set。 | 123 124## LightWeightMap 125 126[LightWeightMap](../reference/apis-arkts/js-apis-lightweightmap.md)可用来存储具有关联关系的key-value键值对集合，存储元素中key是唯一的，每个key会对应一个value值。LightWeightMap依据泛型定义，采用更加轻量级的结构，底层标识唯一key通过hash实现，其冲突策略为线性探测法。集合中的key值的查找依赖于hash值以及二分查找算法，通过一个数组存储hash值，然后映射到其他数组中的key值以及value值，key的类型满足ECMA标准中要求的类型。 127 128初始默认容量大小为8，每次扩容大小为原始容量的2倍。 129 130LightWeightMap和[HashMap](../reference/apis-arkts/js-apis-hashmap.md)都是用来存储键值对的集合，LightWeightMap占用内存更小。 131 132当需要存取key-value键值对时，推荐使用占用内存更小的LightWeightMap。 133 134LightWeightMap进行增、删、改、查操作的常用API如下： 135 136| 操作 | 方法 | 描述 | 137| --------- | ------- | ------- | 138| 增加元素 | set(key: K, value: V) | 增加一个键值对。 | 139| 访问元素 | get(key: K) | 获取key对应的value值。 | 140| 访问元素 | getIndexOfKey(key: K) | 获取map中指定key的index。 | 141| 访问元素 | getIndexOfValue(value: V) | 获取map中指定value出现的第一个的index。 | 142| 访问元素 | keys() | 返回一个迭代器对象，包含map中的所有key值。 | 143| 访问元素 | values() | 返回一个迭代器对象，包含map中的所有value值。 | 144| 访问元素 | entries() | 返回一个迭代器对象，包含map中的所有键值对。 | 145| 访问元素 | getKeyAt(index: number) | 获取指定index对应的key值。 | 146| 访问元素 | getValueAt(index: number) | 获取指定index对应的value值。 | 147| 访问元素 | forEach(callbackFn: (value?: V, key?: K, map?: LightWeightMap<K, V>) => void, thisArg?: Object) | 遍历访问整个map的元素。 | 148| 访问元素 | \[Symbol.iterator]():IterableIterator<[K,V]> | 创建迭代器以进行数据访问。 | 149| 修改元素 | setValueAt(index: number, newValue: V) | 修改指定index对应的value值。 | 150| 修改元素 | forEach(callbackFn: (value?: V, key?: K, map?: LightWeightMap<K, V>) => void, thisArg?: Object) | 通过遍历修改整个map的元素。 | 151| 删除元素 | remove(key: K) | 删除map中指定key匹配到的键值对。 | 152| 删除元素 | removeAt(index: number) | 删除map中指定index对应的键值对。 | 153| 删除元素 | clear() | 清空整个map。 | 154 155## LightWeightSet 156 157[LightWeightSet](../reference/apis-arkts/js-apis-lightweightset.md)可用来存储一系列值的集合，存储元素中value是唯一的。 158 159LightWeightSet依据泛型定义，采用更加轻量级的结构，初始默认容量大小为8，每次扩容大小为原始容量的2倍。集合中的value值的查找依赖于hash以及二分查找算法，通过一个数组存储hash值，然后映射到其他数组中的value值，value的类型满足ECMA标准中要求的类型。 160 161LightWeightSet底层标识唯一value基于hash实现，其冲突策略为线性探测法，查找策略基于二分查找法。 162 163LightWeightSet和[HashSet](../reference/apis-arkts/js-apis-hashset.md)都是用来存储键值的集合，LightWeightSet的占用内存更小。 164 165当需要存取某个集合或是对某个集合去重时，推荐使用占用内存更小的LightWeightSet。 166 167LightWeightSet进行增、删、改、查操作的常用API如下： 168 169| 操作 | 方法 | 描述 | 170| --------- | ------- | ------- | 171| 增加元素 | add(value: T) | 增加一个值。 | 172| 访问元素 | getIndexOf(key: T) | 获取对应的index值。 | 173| 访问元素 | getValueAt(index: number) | 获取指定index对应的value值。 | 174| 访问元素 | values() | 返回一个迭代器对象，包含set中的所有value值。 | 175| 访问元素 | entries() | 返回一个迭代器对象，包含类似键值对的数组，键值都是value。 | 176| 访问元素 | forEach(callbackFn: (value?: T, key?: T, set?: LightWeightSet\<T>) => void, thisArg?: Object) | 遍历访问整个set的元素。 | 177| 访问元素 | \[Symbol.iterator]():IterableIterator<T> | 创建迭代器以进行数据访问。 | 178| 修改元素 | forEach(callbackFn: (value?: T, key?: T, set?: LightWeightSet\<T>) => void, thisArg?: Object) | 通过遍历修改整个set的元素。 | 179| 删除元素 | remove(key: K) | 删除set中匹配到的键值对。 | 180| 删除元素 | removeAt(index: number) | 删除set中指定index对应的值。 | 181| 删除元素 | clear() | 清空整个set。 | 182 183## PlainArray 184 185[PlainArray](../reference/apis-arkts/js-apis-plainarray.md)可用来存储具有关联关系的键值对集合，存储元素中key是唯一的，并且对于PlainArray来说，其key的类型为number类型。每个key会对应一个value值，类型依据泛型的定义，PlainArray采用更加轻量级的结构，集合中的key值的查找依赖于二分查找算法，然后映射到其他数组中的value值。 186 187初始默认容量大小为16，每次扩容大小为原始容量的2倍。 188 189PlainArray和[LightWeightMap](../reference/apis-arkts/js-apis-lightweightmap.md)都是用来存储键值对，且均采用轻量级结构，但PlainArray的key值类型只能为number类型。 190 191当需要存储key值为number类型的键值对时，可以使用PlainArray。 192 193PlainArray进行增、删、改、查操作的常用API如下： 194 195| 操作 | 方法 | 描述 | 196| --------- | ------- | ------- | 197| 增加元素 | add(key: number,value: T) | 增加一个键值对。 | 198| 访问元素 | get(key: number) | 获取key对应的value值。 | 199| 访问元素 | getIndexOfKey(key: number) | 获取PlainArray中指定key的index。 | 200| 访问元素 | getIndexOfValue(value: T) | 获取PlainArray中指定value出现的第一个的index。 | 201| 访问元素 | getKeyAt(index: number) | 获取指定index对应的key值。 | 202| 访问元素 | getValueAt(index: number) | 获取指定index对应的value值。 | 203| 访问元素 | forEach(callbackFn: (value: T, index?: number, PlainArray?: PlainArray\<T>) => void, thisArg?: Object) | 遍历访问整个PlainArray的元素。 | 204| 访问元素 | \[Symbol.iterator]():IterableIterator<[number, T]> | 创建迭代器以进行数据访问。 | 205| 修改元素 | setValueAt(index:number, value: T) | 修改指定index对应的value值。 | 206| 修改元素 | forEach(callbackFn: (value: T, index?: number, PlainArray?: PlainArray\<T>) => void, thisArg?: Object) | 通过遍历修改整个PlainArray的元素。 | 207| 删除元素 | remove(key: number) | 删除PlainArray中指定key匹配到的键值对。 | 208| 删除元素 | removeAt(index: number) | 删除PlainArray中指定index对应的键值对。 | 209| 删除元素 | removeRangeFrom(index: number, size: number) | 删除PlainArray中指定范围内的元素。 | 210| 删除元素 | clear() | 清空整个PlainArray。 | 211 212## 非线性容器的使用 213 214此处列举常用的非线性容器HashMap、TreeMap、LightWeightMap、PlainArray的使用示例，包括导入模块、增加元素、访问元素及修改等操作，示例代码如下所示： 215 216 217```ts 218// HashMap 219import { HashMap } from '@kit.ArkTS'; // 导入HashMap模块 220 221let hashMap1: HashMap<string, number> = new HashMap(); 222hashMap1.set('a', 123); // 增加一个键为'a'，值为123的元素 223let hashMap2: HashMap<number, number> = new HashMap(); 224hashMap2.set(4, 123); // 增加一个键为4，值为123的元素 225console.info(`result: ${hashMap2.hasKey(4)}`); // 判断是否含有键为4的元素。输出：result: true 226console.info(`result: ${hashMap1.get('a')}`); // 访问键为'a'的元素。输出：result: 123 227 228// TreeMap 229import { TreeMap } from '@kit.ArkTS'; // 导入TreeMap模块 230 231let treeMap: TreeMap<string, number> = new TreeMap(); 232treeMap.set('a', 123); // 增加一个键为'a'，值为123的元素 233treeMap.set('6', 356); // 增加一个键为'6'，值为356的元素 234console.info(`result: ${treeMap.get('a')}`); // 访问键为'a'的元素。输出：result: 123 235console.info(`result: ${treeMap.getFirstKey()}`); // 访问首元素。输出：result: 6 236console.info(`result: ${treeMap.getLastKey()}`); // 访问尾元素。输出：result: a 237 238// LightWeightMap 239import { LightWeightMap } from '@kit.ArkTS'; // 导入LightWeightMap模块 240 241let lightWeightMap: LightWeightMap<string, number> = new LightWeightMap(); 242lightWeightMap.set('x', 123); // 增加一个键为'x'，值为123的元素 243lightWeightMap.set('8', 356); // 增加一个键为'8'，值为356的元素 244console.info(`result: ${lightWeightMap.get('a')}`); // 访问键为'a'的元素。输出：result: undefined 245console.info(`result: ${lightWeightMap.get('x')}`); // 访问键为'x'的元素，获取其值。输出：result: 123 246console.info(`result: ${lightWeightMap.getIndexOfKey('8')}`); // 访问键为'8'的元素，获取其索引。输出：result: 0 247 248// PlainArray 249import { PlainArray } from '@kit.ArkTS'; // 导入PlainArray模块 250 251let plainArray: PlainArray<string> = new PlainArray(); 252plainArray.add(1, 'sdd'); // 增加一个键为1，值为'sdd'的元素 253plainArray.add(2, 'sff'); // 增加一个键为2，值为'sff'的元素 254console.info(`result: ${plainArray.get(1)}`); // 访问键为1的元素，获取值。输出：result: sdd 255console.info(`result: ${plainArray.getKeyAt(1)}`); // 访问索引为1的元素，获取键。输出：result: 2 256``` 257