哪些算法场景中bi-directional map（双向映射）能够发挥作用？

假设你有一个映射m，本次讨论的双向映射（bi-directional map）具备以下三个特性：

• 若仅存在单个键k映射到单个值v，则满足m[k] = v且m[v] = k
• 若k映射到一个值数组，则满足m[k] = [v1, v2, ...]，同时m[v1] = k、m[v2] = k依次类推
• 若多个键k映射到单个值v，则满足m[k1] = v、m[k2] = v依次类推，同时m[v] = [k1, k2, ...]

与上述逻辑相似但不完全一致的双向映射结构相关算法，也在讨论范围内。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者tlietz