Java Set集合的詳解

一，Set

Set:注重獨一無二的性質,該體系集合可以知道某物是否已近存在於集合中,不會存儲重複的元素

用於存儲無序(存入和取出的順序不一定相同)元素，值不能重複。

對象的相等性

   引用到堆上同一個對象的兩個引用是相等的。如果對兩個引用調用hashCode方法，會得到相同的結果，如果對象所屬的類沒有覆蓋Object的hashCode方法的話，hashCode會返回每個對象特有的序號（java是依據對象的內存地址計算出的此序號），所以兩個不同的對象的hashCode值是不可能相等的。

如果想要讓兩個不同的Person對象視爲相等的，就必須覆蓋Object繼下來的hashCode方法和equals方法，因爲Object  hashCode方法返回的是該對象的內存地址，所以必須重寫hashCode方法，才能保證兩個不同的對象具有相同的hashCode，同時也需要兩個不同對象比較equals方法會返回true

該集合中沒有特有的方法，直接繼承自Collection。

 

1. ---| Itreable 接口 實現該接口可以使用增強for循環

2. ---| Collection 描述所有集合共性的接口

3. ---| List接口 可以有重複元素的集合

4. ---| ArrayList

5. ---| LinkedList

6. ---| Set接口 不可以有重複元素的集合

 

案例：set集合添加元素並使用迭代器迭代元素。

1. public class Demo4 {

2. public static void main(String[] args) {

3. //Set 集合存和取的順序不一致。

4. Set hs = new HashSet();

5. hs.add("世界軍事");

6. hs.add("兵器知識");

7. hs.add("艦船知識");

8. hs.add("漢和防務");

9. System.out.println(hs);

10. // [艦船知識, 世界軍事, 兵器知識, 漢和防務]

11. Iterator it = hs.iterator();

12. while (it.hasNext()) {

13. System.out.println(it.next());

14. }

15. }

16. }

二，HashSet

 

1. ---| Itreable 接口 實現該接口可以使用增強for循環

2. ---| Collection 描述所有集合共性的接口

3. ---| List接口 可以有重複元素的集合

4. ---| ArrayList

5. ---| LinkedList

6. ---| Set接口 不可以有重複元素的集合

7. ---| HashSet 線程不安全，存取速度快。底層是以哈希表實現的。

HashSet

哈希表邊存放的是哈希值。HashSet存儲元素的順序並不是按照存入時的順序（和List顯然不同） 是按照哈希值來存的所以取數據也是按照哈希值取得。

HashSet不存入重複元素的規則.使用hashcode和equals

由於Set集合是不能存入重複元素的集合。那麼HashSet也是具備這一特性的。HashSet如何檢查重複？HashSet會通過元素的hashcode（）和equals方法進行判斷元素師否重複。

當你試圖把對象加入HashSet時，HashSet會使用對象的hashCode來判斷對象加入的位置。同時也會與其他已經加入的對象的hashCode進行比較，如果沒有相等的hashCode，HashSet就會假設對象沒有重複出現。

簡單一句話，如果對象的hashCode值是不同的，那麼HashSet會認爲對象是不可能相等的。

因此我們自定義類的時候需要重寫hashCode，來確保對象具有相同的hashCode值。

如果元素(對象)的hashCode值相同,是不是就無法存入HashSet中了? 當然不是,會繼續使用equals 進行比較.如果 equals爲true 那麼HashSet認爲新加入的對象重複了,所以加入失敗。如果equals 爲false那麼HashSet 認爲新加入的對象沒有重複.新元素可以存入.

總結：

元素的哈希值是通過元素的hashcode方法 來獲取的, HashSet首先判斷兩個元素的哈希值，如果哈希值一樣，接着會比較equals方法 如果 equls結果爲true ，HashSet就視爲同一個元素。如果equals 爲false就不是同一個元素。

哈希值相同equals爲false的元素是怎麼存儲呢,就是在同樣的哈希值下順延（可以認爲哈希值相同的元素放在一個哈希桶中）。也就是哈希一樣的存一列。

hashtable

 

圖1：hashCode值不相同的情況

圖2：hashCode值相同，但equals不相同的情況。

HashSet：通過hashCode值來確定元素在內存中的位置。一個hashCode位置上可以存放多個元素。

當hashcode() 值相同equals() 返回爲true 時,hashset 集合認爲這兩個元素是相同的元素.只存儲一個（重複元素無法放入）。調用原理:先判斷hashcode 方法的值,如果相同纔會去判斷equals 如果不相同,是不會調用equals方法的。

 

 

HashSet到底是如何判斷兩個元素重複。

通過hashCode方法和equals方法來保證元素的唯一性，add()返回的是boolean類型

判斷兩個元素是否相同，先要判斷元素的hashCode值是否一致，只有在該值一致的情況下，纔會判斷equals方法，如果存儲在HashSet中的兩個對象hashCode方法的值相同equals方法返回的結果是true，那麼HashSet認爲這兩個元素是相同元素，只存儲一個（重複元素無法存入）。

注意：HashSet集合在判斷元素是否相同先判斷hashCode方法，如果相同纔會判斷equals。如果不相同，是不會調用equals方法的。

 

HashSet 和ArrayList集合都有判斷元素是否相同的方法，

boolean contains(Object o)

HashSet使用hashCode和equals方法，ArrayList使用了equals方法

 

案例：

使用HashSet存儲字符串，並嘗試添加重複字符串

回顧String類的equals()、hashCode()兩個方法。

 

1. public class Demo4 {

2. public static void main(String[] args) {

3. // Set 集合存和取的順序不一致。

4. Set hs = new HashSet();

5. hs.add("世界軍事");

6. hs.add("兵器知識");

7. hs.add("艦船知識");

8. hs.add("漢和防務");

9.  

10. // 返回此 set 中的元素的數量

11. System.out.println(hs.size()); // 4

12.  

13. // 如果此 set 尚未包含指定元素，則返回 true

14. boolean add = hs.add("世界軍事"); // false

15. System.out.println(add);

16.  

17. // 返回此 set 中的元素的數量

18. System.out.println(hs.size());// 4

19. Iterator it = hs.iterator();

20. while (it.hasNext()) {

21. System.out.println(it.next());

22. }

23. }

24. }

 

使用HashSet存儲自定義對象，並嘗試添加重複對象（對象的重複的判定）

1. public class Demo4 {

2. public static void main(String[] args) {

3. HashSet hs = new HashSet();

4. hs.add(new Person("jack", 20));

5. hs.add(new Person("rose", 20));

6. hs.add(new Person("hmm", 20));

7. hs.add(new Person("lilei", 20));

8. hs.add(new Person("jack", 20));

9.  

10. Iterator it = hs.iterator();

11. while (it.hasNext()) {

12. Object next = it.next();

13. System.out.println(next);

14. }

15. }

16. }

17.  

18. class Person {

19. private String name;

20. private int age;

21.  

22. Person() {

23.  

24. }

25.  

26. public Person(String name, int age) {

27.  

28. this.name = name;

29. this.age = age;

30. }

31.  

32. public String getName() {

33. return name;

34. }

35.  

36. public void setName(String name) {

37. this.name = name;

38. }

39.  

40. public int getAge() {

41. return age;

42. }

43.  

44. public void setAge(int age) {

45. this.age = age;

46. }

47.  

48. @Override

49. public int hashCode() {

50. System.out.println("hashCode:" + this.name);

51. return this.name.hashCode() + age * 37;

52. }

53.  

54. @Override

55. public boolean equals(Object obj) {

56. System.out.println(this + "---equals---" + obj);

57. if (obj instanceof Person) {

58. Person p = (Person) obj;

59. return this.name.equals(p.name) && this.age == p.age;

60. } else {

61. return false;

62. }

63. }

64.  

65. @Override

66. public String toString() {

67.  

68. return "Person@name:" + this.name + " age:" + this.age;

69. }

70.  

71. }

 

問題：現在有一批數據，要求不能重複存儲元素，而且要排序。ArrayList 、 LinkedList不能去除重複數據。HashSet可以去除重複，但是是無序。

所以這時候就要使用TreeSet了

三，TreeSet

 

案例：使用TreeSet集合存儲字符串元素，並遍歷

1. public class Demo5 {

2. public static void main(String[] args) {

3. TreeSet ts = new TreeSet();

4. ts.add("ccc");

5. ts.add("aaa");

6. ts.add("ddd");

7. ts.add("bbb");

8.  

9. System.out.println(ts); // [aaa, bbb, ccc, ddd]

10.  

11. }

12. }

1. ---| Itreable 接口 實現該接口可以使用增強for循環

2. ---| Collection 描述所有集合共性的接口

3. ---| List接口 有序，可以重複，有角標的集合

4. ---| ArrayList

5. ---| LinkedList

6. ---| Set接口 無序，不可以重複的集合

7. ---| HashSet 線程不安全，存取速度快。底層是以hash表實現的。

8. ---| TreeSet 紅-黑樹的數據結構，默認對元素進行自然排序（String）。如果在比較的時候兩個對象返回值爲0，那麼元素重複。

紅-黑樹

紅黑樹是一種特定類型的二叉樹

 

 

紅黑樹算法的規則: 左小右大。

既然TreeSet可以自然排序,那麼TreeSet必定是有排序規則的。

1:讓存入的元素自定義比較規則。

 

2:給TreeSet指定排序規則。

方式一：元素自身具備比較性

元素自身具備比較性，需要元素實現Comparable接口，重寫compareTo方法，也就是讓元素自身具備比較性，這種方式叫做元素的自然排序也叫做默認排序。

方式二：容器具備比較性

當元素自身不具備比較性，或者自身具備的比較性不是所需要的。那麼此時可以讓容器自身具備。需要定義一個類實現接口Comparator，重寫compare方法，並將該接口的子類實例對象作爲參數傳遞給TreeMap集合的構造方法。

注意：當Comparable比較方式和Comparator比較方式同時存在時，以Comparator的比較方式爲主；

注意：在重寫compareTo或者compare方法時，必須要明確比較的主要條件相等時要比較次要條件。（假設姓名和年齡一直的人爲相同的人，如果想要對人按照年齡的大小來排序，如果年齡相同的人，需要如何處理？不能直接return 0，因爲可能姓名不同（年齡相同姓名不同的人是不同的人）。此時就需要進行次要條件判斷（需要判斷姓名），只有姓名和年齡同時相等的纔可以返回0.）

通過return 0來判斷唯一性。

 

問題:爲什麼使用TreeSet存入字符串,字符串默認輸出是按升序排列的?因爲字符串實現了一個接口,叫做Comparable 接口.字符串重寫了該接口的compareTo 方法,所以String對象具備了比較性.那麼同樣道理,我的自定義元素(例如Person類,Book類)想要存入TreeSet集合,就需要實現該接口,也就是要讓自定義對象具備比較性.

存入TreeSet集合中的元素要具備比較性.

比較性要實現Comparable接口，重寫該接口的compareTo方法

TreeSet屬於Set集合，該集合的元素是不能重複的，TreeSet如何保證元素的唯一性

通過compareTo或者compare方法中的來保證元素的唯一性。

添加的元素必須要實現Comparable接口。當compareTo()函數返回值爲0時，說明兩個對象相等，此時該對象不會添加進來。

比較器接口

 

1. ----| Comparable

2. compareTo(Object o) 元素自身具備比較性

3. ----| Comparator

4. compare( Object o1, Object o2 ) 給容器傳入比較器

 

TreeSet集合排序的兩種方式：

一，讓元素自身具備比較性。

也就是元素需要實現Comparable接口，覆蓋compareTo 方法。

這種方式也作爲元素的自然排序，也可稱爲默認排序。

年齡按照搜要條件，年齡相同再比姓名。

1. public class Demo4 {

2. public static void main(String[] args) {

3. TreeSet ts = new TreeSet();

4. ts.add(new Person("aa", 20, "男"));

5. ts.add(new Person("bb", 18, "女"));

6. ts.add(new Person("cc", 17, "男"));

7. ts.add(new Person("dd", 17, "女"));

8. ts.add(new Person("dd", 15, "女"));

9. ts.add(new Person("dd", 15, "女"));

10.  
11.  

12. System.out.println(ts);

13. System.out.println(ts.size()); // 5

14.  

15. }

16. }

17.  

18. class Person implements Comparable {

19. private String name;

20. private int age;

21. private String gender;

22.  

23. public Person() {

24.  

25. }

26.  

27. public Person(String name, int age, String gender) {

28.  

29. this.name = name;

30. this.age = age;

31. this.gender = gender;

32. }

33.  

34. public String getName() {

35. return name;

36. }

37.  

38. public void setName(String name) {

39. this.name = name;

40. }

41.  

42. public int getAge() {

43. return age;

44. }

45.  

46. public void setAge(int age) {

47. this.age = age;

48. }

49.  

50. public String getGender() {

51. return gender;

52. }

53.  

54. public void setGender(String gender) {

55. this.gender = gender;

56. }

57.  

58. @Override

59. public int hashCode() {

60. return name.hashCode() + age * 37;

61. }

62.  

63. public boolean equals(Object obj) {

64. System.err.println(this + "equals :" + obj);

65. if (!(obj instanceof Person)) {

66. return false;

67. }

68. Person p = (Person) obj;

69. return this.name.equals(p.name) && this.age == p.age;

70.  

71. }

72.  

73. public String toString() {

74. return "Person [name=" + name + ", age=" + age + ", gender=" + gender

75. + "]";

76. }

77.  

78. @Override

79. public int compareTo(Object obj) {

80.  

81. Person p = (Person) obj;

82. System.out.println(this+" compareTo:"+p);

83. if (this.age > p.age) {

84. return 1;

85. }

86. if (this.age < p.age) {

87. return -1;

88. }

89. return this.name.compareTo(p.name);

90. }

91.  

92. }

二，讓容器自身具備比較性，自定義比較器。

需求：當元素自身不具備比較性，或者元素自身具備的比較性不是所需的。

那麼這時只能讓容器自身具備。

定義一個類實現Comparator 接口，覆蓋compare方法。

並將該接口的子類對象作爲參數傳遞給TreeSet集合的構造函數。

當Comparable比較方式，及Comparator比較方式同時存在，以Comparator

比較方式爲主。

1. public class Demo5 {

2. public static void main(String[] args) {

3. TreeSet ts = new TreeSet(new MyComparator());

4. ts.add(new Book("think in java", 100));

5. ts.add(new Book("java 核心技術", 75));

6. ts.add(new Book("現代操作系統", 50));

7. ts.add(new Book("java就業教程", 35));

8. ts.add(new Book("think in java", 100));

9. ts.add(new Book("ccc in java", 100));

10.  

11. System.out.println(ts);

12. }

13. }

14.  

15. class MyComparator implements Comparator {

16.  

17. public int compare(Object o1, Object o2) {

18. Book b1 = (Book) o1;

19. Book b2 = (Book) o2;

20. System.out.println(b1+" comparator "+b2);

21. if (b1.getPrice() > b2.getPrice()) {

22. return 1;

23. }

24. if (b1.getPrice() < b2.getPrice()) {

25. return -1;

26. }

27. return b1.getName().compareTo(b2.getName());

28. }

29.  

30. }

31.  

32. class Book {

33. private String name;

34. private double price;

35.  

36. public Book() {

37.  

38. }

39.  

40. public String getName() {

41. return name;

42. }

43.  

44. public void setName(String name) {

45. this.name = name;

46. }

47.  

48. public double getPrice() {

49. return price;

50. }

51.  

52. public void setPrice(double price) {

53. this.price = price;

54. }

55.  

56. public Book(String name, double price) {

57.  

58. this.name = name;

59. this.price = price;

60. }

61.  

62. @Override

63. public String toString() {

64. return "Book [name=" + name + ", price=" + price + "]";

65. }

66.  

67. }

四，LinkedHashSet

 

會保存插入的順序。

看到array，就要想到角標。

看到link，就要想到first，last。

看到hash，就要想到hashCode,equals.

看到tree，就要想到兩個接口。Comparable，Comparator。

--------------------- 作者：飄走的我 來源：CSDN 原文：https://blog.csdn.net/qq_33642117/article/details/52040345?utm_source=copy 版權聲明：本文爲博主原創文章，轉載請附上博文鏈接！