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java set详解

佚名 网络安全

一,Set

Set:注重独一无二的性质,该体系集合可以知道某物是否已近存在于集合中,不会存储重复的元素

用于存储无序(存入和取出的顺序不一定相同)元素,值不能重复。

对象的相等性

引用到堆上同一个对象的两个引用是相等的。如果对两个引用调用hashCode方法,会得到相同的结果,如果对象所属的类没有覆盖Object的hashCode方法的话,hashCode会返回每个对象特有的序号(java是依据对象的内存地址计算出的此序号),所以两个不同的对象的hashCode值是不可能相等的。

如果想要让两个不同的Person对象视为相等的,就必须覆盖Object继下来的hashCode方法和equals方法,因为Object hashCode方法返回的是该对象的内存地址,所以必须重写hashCode方法,才能保证两个不同的对象具有相同的hashCode,同时也需要两个不同对象比较equals方法会返回true

该集合中没有特有的方法,直接继承自Collection。

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---| Itreable      接口 实现该接口可以使用增强for循环                ---| Collection        描述所有集合共性的接口                    ---| List接口        可以有重复元素的集合                            ---| ArrayList                               ---|  LinkedList                    ---| Set接口        不可以有重复元素的集合 [url=]

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案例:set集合添加元素并使用迭代器迭代元素。

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public class Demo4 {    public static void main(String[] args) {        //Set 集合存和取的顺序不一致。        Set hs = new HashSet();        hs.add("世界军事");        hs.add("兵器知识");        hs.add("舰船知识");        hs.add("汉和防务");        System.out.println(hs);        // [舰船知识, 世界军事, 兵器知识, 汉和防务]        Iterator it = hs.iterator();        while (it.hasNext()) {            System.out.println(it.next());        }    }}[url=]

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二,HashSet[url=]

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---| Itreable      接口 实现该接口可以使用增强for循环                ---| Collection        描述所有集合共性的接口                    ---| List接口        可以有重复元素的集合                            ---| ArrayList                               ---|  LinkedList                    ---| Set接口        不可以有重复元素的集合                            ---| HashSet  线程不安全,存取速度快。底层是以哈希表实现的。[url=]

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HashSet

哈希表边存放的是哈希值。HashSet存储元素的顺序并不是按照存入时的顺序(和List显然不同) 是按照哈希值来存的所以取数据也是按照哈希值取得。

HashSet不存入重复元素的规则.使用hashcode和equals

由于Set集合是不能存入重复元素的集合。那么HashSet也是具备这一特性的。HashSet如何检查重复?HashSet会通过元素的hashcode()和equals方法进行判断元素师否重复。

当你试图把对象加入HashSet时,HashSet会使用对象的hashCode来判断对象加入的位置。同时也会与其他已经加入的对象的hashCode进行比较,如果没有相等的hashCode,HashSet就会假设对象没有重复出现。

简单一句话,如果对象的hashCode值是不同的,那么HashSet会认为对象是不可能相等的。

因此我们自定义类的时候需要重写hashCode,来确保对象具有相同的hashCode值。

如果元素(对象)的hashCode值相同,是不是就无法存入HashSet中了? 当然不是,会继续使用equals 进行比较.如果 equals为true 那么HashSet认为新加入的对象重复了,所以加入失败。如果equals 为false那么HashSet 认为新加入的对象没有重复.新元素可以存入.

总结:

元素的哈希值是通过元素的hashcode方法 来获取的, HashSet首先判断两个元素的哈希值,如果哈希值一样,接着会比较equals方法 如果 equls结果为true ,HashSet就视为同一个元素。如果equals 为false就不是同一个元素。

哈希值相同equals为false的元素是怎么存储呢,就是在同样的哈希值下顺延(可以认为哈希值相同的元素放在一个哈希桶中)。也就是哈希一样的存一列。

hashtable

图1:hashCode值不相同的情况

图2:hashCode值相同,但equals不相同的情况。

HashSet:通过hashCode值来确定元素在内存中的位置。一个hashCode位置上可以存放多个元素。

当hashcode() 值相同equals() 返回为true 时,hashset 集合认为这两个元素是相同的元素.只存储一个(重复元素无法放入)。调用原理:先判断hashcode 方法的值,如果相同才会去判断equals 如果不相同,是不会调用equals方法的。

HashSet到底是如何判断两个元素重复。

通过hashCode方法和equals方法来保证元素的唯一性,add()返回的是boolean类型

判断两个元素是否相同,先要判断元素的hashCode值是否一致,只有在该值一致的情况下,才会判断equals方法,如果存储在HashSet中的两个对象hashCode方法的值相同equals方法返回的结果是true,那么HashSet认为这两个元素是相同元素,只存储一个(重复元素无法存入)。

注意:HashSet集合在判断元素是否相同先判断hashCode方法,如果相同才会判断equals。如果不相同,是不会调用equals方法的。

HashSet 和ArrayList集合都有判断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存储字符串,并尝试添加重复字符串

回顾String类的equals()、hashCode()两个方法。

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public class Demo4 {    public static void main(String[] args) {        // Set 集合存和取的顺序不一致。        Set hs = new HashSet();        hs.add("世界军事");        hs.add("兵器知识");        hs.add("舰船知识");        hs.add("汉和防务");        // 返回此 set 中的元素的数量        System.out.println(hs.size()); // 4        // 如果此 set 尚未包含指定元素,则返回 true        boolean add = hs.add("世界军事"); // false        System.out.println(add);        // 返回此 set 中的元素的数量        System.out.println(hs.size());// 4        Iterator it = hs.iterator();        while (it.hasNext()) {            System.out.println(it.next());        }    }}[url=]

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使用HashSet存储自定义对象,并尝试添加重复对象(对象的重复的判定)

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public class Demo4 {    public static void main(String[] args) {        HashSet hs = new HashSet();        hs.add(new Person("jack", 20));        hs.add(new Person("rose", 20));        hs.add(new Person("hmm", 20));        hs.add(new Person("lilei", 20));        hs.add(new Person("jack", 20));        Iterator it = hs.iterator();        while (it.hasNext()) {            Object next = it.next();            System.out.println(next);        }    }}class Person {    private String name;    private int age;    Person() {    }    public Person(String name, int age) {this.name = name;        this.age = age;    }    public String getName() {        return name;    }    public void setName(String name) {this.name = name;    }    public int getAge() {        return age;    }    public void setAge(int age) {        this.age = age;    }    @Override    public int hashCode() {        System.out.println("hashCode:" + this.name);        return this.name.hashCode() + age * 37;    }    @Override    public boolean equals(Object obj) {        System.out.println(this + "---equals---" + obj);        if (obj instanceof Person) {            Person p = (Person) obj;            return this.name.equals(p.name) && this.age == p.age;        } else {            return false;        }    }    @Override    public String toString() {        return "Person@name:" + this.name + " age:" + this.age;    }}[url=]

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问题:现在有一批数据,要求不能重复存储元素,而且要排序。ArrayList 、 LinkedList不能去除重复数据。HashSet可以去除重复,但是是无序。

所以这时候就要使用TreeSet了


三,TreeSet

案例:使用TreeSet集合存储字符串元素,并遍历

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public class Demo5 {    public static void main(String[] args) {        TreeSet ts = new TreeSet();        ts.add("ccc");        ts.add("aaa");        ts.add("ddd");        ts.add("bbb");        System.out.println(ts); // [aaa, bbb, ccc, ddd]    }}[url=]

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---| Itreable      接口 实现该接口可以使用增强for循环                ---| Collection        描述所有集合共性的接口                    ---| List接口        有序,可以重复,有角标的集合                            ---| ArrayList                               ---|  LinkedList                    ---| Set接口        无序,不可以重复的集合                            ---| HashSet  线程不安全,存取速度快。底层是以hash表实现的。                            ---| TreeSet  红-黑树的数据结构,默认对元素进行自然排序(String)。[url=]

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如果在比较的时候两个对象返回值为0,那么元素重复。

红-黑树

红黑树是一种特定类型的二叉树

红黑树算法的规则: 左小右大。

既然TreeSet可以自然排序,那么TreeSet必定是有排序规则的。

1:让存入的元素自定义比较规则。

2:给TreeSet指定排序规则。

方式一:元素自身具备比较性

元素自身具备比较性,需要元素实现Comparable接口,重写compareTo方法,也就是让元素自身具备比较性,这种方式叫做元素的自然排序也叫做默认排序。

方式二:容器具备比较性

当元素自身不具备比较性,或者自身具备的比较性不是所需要的。那么此时可以让容器自身具备。需要定义一个类实现接口Comparator,重写compare方法,并将该接口的子类实例对象作为参数传递给TreeMap集合的构造方法。

注意:当Comparable比较方式和Comparator比较方式同时存在时,以Comparator的比较方式为主;

注意:在重写compareTo或者compare方法时,必须要明确比较的主要条件相等时要比较次要条件。(假设姓名和年龄一直的人为相同的人,如果想要对人按照年龄的大小来排序,如果年龄相同的人,需要如何处理?不能直接return 0,因为可能姓名不同(年龄相同姓名不同的人是不同的人)。此时就需要进行次要条件判断(需要判断姓名),只有姓名和年龄同时相等的才可以返回0.)

通过return 0来判断唯一性。


问题:为什么使用TreeSet存入字符串,字符串默认输出是按升序排列的?因为字符串实现了一个接口,叫做Comparable 接口.字符串重写了该接口的compareTo 方法,所以String对象具备了比较性.那么同样道理,我的自定义元素(例如Person类,Book类)想要存入TreeSet集合,就需要实现该接口,也就是要让自定义对象具备比较性.

存入TreeSet集合中的元素要具备比较性.

比较性要实现Comparable接口,重写该接口的compareTo方法

TreeSet属于Set集合,该集合的元素是不能重复的,TreeSet如何保证元素的唯一性

通过compareTo或者compare方法中的来保证元素的唯一性。

添加的元素必须要实现Comparable接口。当compareTo()函数返回值为0时,说明两个对象相等,此时该对象不会添加进来。

比较器接口

----| Comparable               compareTo(Object o)     元素自身具备比较性----| Comparator               compare( Object o1, Object o2 )    给容器传入比较器


TreeSet集合排序的两种方式:

一,让元素自身具备比较性。

也就是元素需要实现Comparable接口,覆盖compareTo 方法。

这种方式也作为元素的自然排序,也可称为默认排序。

年龄按照搜要条件,年龄相同再比姓名。

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public class Demo4 {    public static void main(String[] args) {        TreeSet ts = new TreeSet();        ts.add(new Person("aa", 20, "男"));        ts.add(new Person("bb", 18, "女"));        ts.add(new Person("cc", 17, "男"));        ts.add(new Person("dd", 17, "女"));        ts.add(new Person("dd", 15, "女"));        ts.add(new Person("dd", 15, "女"));        System.out.println(ts);        System.out.println(ts.size()); // 5    }}class Person implements Comparable {    private String name;    private int age;    private String gender;    public Person() {    }    public Person(String name, int age, String gender) {this.name = name;        this.age = age;        this.gender = gender;    }    public String getName() {        return name;    }    public void setName(String name) {this.name = name;    }    public int getAge() {        return age;    }    public void setAge(int age) {        this.age = age;    }    public String getGender() {        return gender;    }    public void setGender(String gender) {        this.gender = gender;    }    @Override    public int hashCode() {        return name.hashCode() + age * 37;    }    public boolean equals(Object obj) {        System.err.println(this + "equals :" + obj);        if (!(obj instanceof Person)) {            return false;        }        Person p = (Person) obj;        return this.name.equals(p.name) && this.age == p.age;    }    public String toString() {        return "Person [name=" + name + ", age=" + age + ", gender=" + gender                + "]";    }    @Override    public int compareTo(Object obj) {        Person p = (Person) obj;        System.out.println(this+" compareTo:"+p);        if (this.age > p.age) {            return 1;        }        if (this.age < p.age) {            return -1;        }        return this.name.compareTo(p.name);    }}[url=]

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二,让容器自身具备比较性,自定义比较器。

需求:当元素自身不具备比较性,或者元素自身具备的比较性不是所需的。

那么这时只能让容器自身具备。

定义一个类实现Comparator 接口,覆盖compare方法。

并将该接口的子类对象作为参数传递给TreeSet集合的构造函数。

当Comparable比较方式,及Comparator比较方式同时存在,以Comparator

比较方式为主。

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public class Demo5 {    public static void main(String[] args) {        TreeSet ts = new TreeSet(new MyComparator());        ts.add(new Book("think in java", 100));        ts.add(new Book("java 核心技术", 75));        ts.add(new Book("现代操作系统", 50));        ts.add(new Book("java就业教程", 35));        ts.add(new Book("think in java", 100));        ts.add(new Book("ccc in java", 100));        System.out.println(ts);     }}class MyComparator implements Comparator {    public int compare(Object o1, Object o2) {        Book b1 = (Book) o1;        Book b2 = (Book) o2;        System.out.println(b1+" comparator "+b2);        if (b1.getPrice() > b2.getPrice()) {            return 1;        }        if (b1.getPrice() < b2.getPrice()) {            return -1;        }        return b1.getName().compareTo(b2.getName());    }}class Book {    private String name;    private double price;    public Book() {    }    public String getName() {        return name;    }    public void setName(String name) {this.name = name;    }    public double getPrice() {        return price;    }    public void setPrice(double price) {        this.price = price;    }    public Book(String name, double price) {this.name = name;        this.price = price;    }    @Override    public String toString() {        return "Book [name=" + name + ", price=" + price + "]";    }}