java集合之HashSet


HashSet:位於java.util包下


 

1 HashSet概述

特點:作為Set集合的一種,首先是無序的,不可重復的;允許存放null值;底層封裝HashMap;實現是不同步的,線程不安全;

常用構造:

  public HashSet() :構造一個新的空 set,其底層 HashMap 實例的默認初始容量是 16,加載因子是 0.75。

常用方法:

1)添加功能

boolean  add(E e)  : 如果此 set 中尚未包含指定元素,則添加指定元素

2)判斷功能

boolean  isEmpty(): 如果此 set 不包含任何元素,則返回 true

boolean contains(Object o): 如果此列表中包含指定的元素,則返回 true

3)獲取功能

int size() : 返回此 set 中的元素的數量(set 的容量)。

4)刪除功能

void clear() :移除此列表中的所有元素。注意:此方法比較暴力,一般不使用。

boolean remove(Object o):如果指定元素存在於此 set 中,則將其移除。

5)迭代器功能

public Iterator<E> iterator() 返回對此 set 中元素進行迭代的迭代器。返回元素的順序並不是特定的。


2 HashSet的使用

1)使用HashSet存儲字符串如何實現存儲元素的唯一性??

package SetTest;

import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

public class HashSetDemo1 {
  public static void main(String[] args) {
    Set<String> set = new HashSet<String>();
    set.add("java");
    set.add("js");
    set.add("sql");
    set.add("java");
    set.add("js");
    set.add("jquery");

    for(String s:set){
      System.out.println(s);
    }
  }
}

輸出結果:

java
js
jquery
sql

分析:

1)通過查看add()方法的源碼,底層是使用HashMap的put()方法實現元素的存取,繼續查看put存儲元素的源碼,可知要保證存儲元素的唯一性依賴於元素的equals和hashCode方法的實現,首先看hashCode方法,如果存在hash值和待存儲元素的hash值相等的元素,則繼續通過equals方法比較二者。如果相等則不存儲。

2)由於String類重寫了equals()和hashCode()方法: 這兩個方法都是依賴於String對象的內容》》只有字符串內容一樣就認為是相等的,不會在集合中存儲。

public int hashCode() {
  int h = hash;
  if (h == 0 && value.length > 0) {
    char val[] = value;

    for (int i = 0; i < value.length; i++) {
      h = 31 * h + val[i];   //hash值的生成依賴於字符串的內容
    }
    hash = h;
  }
  return h;
}

public boolean equals(Object anObject) {
  if (this == anObject) {
    return true;
  }
  if (anObject instanceof String) {
    String anotherString = (String)anObject;
    int n = value.length;
    if (n == anotherString.value.length) {
      char v1[] = value;
      char v2[] = anotherString.value;
      int i = 0;
      while (n-- != 0) {    //判斷兩個字符串是否相等,依賴於字符串的內容是否一樣
        if (v1[i] != v2[i])
          return false;
        i++;
      }
      return true;
    }
  }
  return false;
}

同樣在存儲其他基本類型的裝箱類型也可以實現存儲元素的唯一性,因為這些裝箱類型也實現了equals()和hashCode()方法。(如Integer,Character等)

2)使用HashSet存儲自定義對象:如何保證存儲元素的唯一性(此處我們認為Student的name和age相等就意味着元素相等)

package SetTest;

public class Student {
  private String name;
  private int age;
  public Student(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 String toString() {
    return "Student [name=" + name + ", age=" + age + "]";
  }

  @Override
  public int hashCode() {
    int hash = name.hashCode()+age;
    return hash;
  }
  @Override
  public boolean equals(Object obj) {
    if(this==obj)
      return true;
    if(obj instanceof Student){
      Student stu = (Student)obj;
      if(stu.getName().equals(name) && stu.getAge()==age)
        return true;
    }
    return false;
  }
}

 

package SetTest;

import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

public class HashSetTest {
  public static void main(String[] args) {
    Set<Student> set = new HashSet<Student>();

    Student stu1 = new Student("hu",12);
    Student stu2 = new Student("wen",27);
    Student stu3 = new Student("rt",12);
    Student stu4 = new Student("you",15);
    Student stu5 = new Student("hu",12);
    Student stu6 = new Student("te",17);
    Student stu7 = new Student("wen",27);

    set.add(stu1);
    set.add(stu2);
    set.add(stu3);
    set.add(stu4);
    set.add(stu5);
    set.add(stu6);
    set.add(stu7);

    for(Student s:set){
      System.out.println(s.getName()+"------"+s.getAge());
    }
  }
}

輸出結果:

te------17
hu------12
wen------27
rt------12
you------15

 分析:

從輸出結果可知,此集合的存儲保證了元素的唯一性,主要是因為我們在自定義類中重寫了equals和hashCode方法。

 總結:

要想在hashSet集合中實現元素存取的唯一性,由於底層判斷依賴於equals和hashCode方法,故所存取的元素需要重寫這兩個方法,以按照我們的期待存取元素。保證元素唯一性。

重新強調下

hashCode和equals方法的使用概念非常重要:不僅可以用於set還可以用於map。
1)使用java系統類,如String/Date/或者數字包裝類(Integer/Float),不必重寫hashCode和equals方法。
2)如果要在set或者map中添加自定義類的實例,就要確保equals和hashCode方法能正常工作,否則代碼可能出現無法預料的結果


 HashSet和其子類LinkedHashSet的區別:

簡單的例子:

HashSet<Student> set1 = new HashSet<Student>();
Student stu1 = new Student("wen",12);
Student stu2 = new Student("di",15);
Student stu3 = new Student("wu",13);
Student stu4 = new Student("yy",14);
Student stu5 = new Student("fr",16);
Student stu6 = new Student("vc",11);
Student stu7 = new Student("aw",10);

set1.add(stu1);
set1.add(stu2);
set1.add(stu3);
set1.add(stu4);
set1.add(stu5);
set1.add(stu6);
set1.add(stu7);
System.out.println("-----------------HashSet----------------------");
for(Student stu:set1){
  System.out.println(stu.getName()+"-----------"+stu.getAge());
}

System.out.println("-----------------LinkedHashSet----------------------");
LinkedHashSet<Student> set2 = new LinkedHashSet<Student>();
set2.add(stu1);
set2.add(stu2);
set2.add(stu3);
set2.add(stu4);
set2.add(stu5);
set2.add(stu6);
set2.add(stu7);
for(Student stu:set2){
  System.out.println(stu.getName()+"-----------"+stu.getAge());
}

輸出結果是:

-----------------HashSet----------------------
wu-----------13
yy-----------14
vc-----------11
wen-----------12
di-----------15
fr-----------16
aw-----------10
-----------------LinkedHashSet----------------------
wen-----------12
di-----------15
wu-----------13
yy-----------14
fr-----------16
vc-----------11
aw-----------10

LinkedHashSet的功能與HashSet類似,畢竟是其子類。

有一個重要的區別:LinkedHashSet返回的元素順序是可以預測的,即元素添加到集合的順序。
該功能可以用來快速查找並判斷集合中是否包含指定對象,或者用於檢索元素並按照元素的添加順序返回元素。


 


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