Set集合
Set集合概述和特點【應用】
- 無序不可重復
- 沒有索引,不能使用普通for循環遍歷。可以使用迭代器或者增強foreach語句遍歷
TreeSet集合
TreeSet集合概述和特點【應用】
- 無序不可重復
- 沒有索引
- 可以將元素按照規則進行排序（特色）
- TreeSet()：根據其元素的自然排序進行排序
- TreeSet(Comparator comparator) ：根據指定的比較器進行排序
TreeSet集合基本使用【應用】
存儲Integer類型的整數並遍歷
public class TreeSetDemo01 {
public static void main(String[] args) {
//創建集合對象
TreeSet<Integer> ts = new TreeSet<Integer>();
//添加元素
ts.add(10);
ts.add(40);
ts.add(30);
ts.add(50);
ts.add(20);
ts.add(30);
//1.遍歷集合（增強foreach）
for(Integer i : ts) {
System.out.println(i);
}
System.out.println("===============================");
//2.遍歷集合（迭代器）
Iterator<Integer> it = ts.iterator(); //如果不指定迭代器類型為Integer，則next()返回值默認Object類型
while(it.hasNext()){
Integer i = it.next();
System.out.println(i);
}
}
}
自然排序Comparable的使用【應用】
-
案例需求
- 存儲學生對象並遍歷，創建TreeSet集合使用無參構造方法
- 要求：按照年齡從小到大排序，年齡相同時，按照姓名的字母順序排序
-
實現步驟
- 使用空參構造創建TreeSet集合
- 用TreeSet集合存儲自定義對象，無參構造方法使用的是自然排序對元素進行排序的
- 自定義的Student類實現Comparable接口
- 自然排序，就是讓元素所屬的類實現Comparable接口，重寫compareTo(T o)方法
- 重寫接口中的compareTo方法
- 重寫方法時，一定要注意排序規則必須按照要求的主要條件和次要條件來寫
- 使用空參構造創建TreeSet集合
-
代碼實現
學生類
public class Student implements Comparable<Student>{
private String name;
private int age;
public Student() {
}
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 compareTo(Student o) {
//按照對象的年齡進行排序
//主要判斷條件: 按照年齡從小到大排序
int result = this.age - o.age;
//次要判斷條件: 年齡相同時，按照姓名的字母順序排序
result = result == 0 ? this.name.compareTo(o.getName()) : result;
return result;
}
}
測試類
public class MyTreeSet2 {
public static void main(String[] args) {
//創建集合對象
TreeSet<Student> ts = new TreeSet<>();
//創建學生對象
Student s1 = new Student("zhangsan",28);
Student s2 = new Student("lisi",27);
Student s3 = new Student("wangwu",29);
Student s4 = new Student("zhaoliu",28);
Student s5 = new Student("qianqi",30);
//把學生添加到集合
ts.add(s1);
ts.add(s2);
ts.add(s3);
ts.add(s4);
ts.add(s5);
//遍歷集合
for (Student student : ts) {
System.out.println(student);
}
}
}
比較器排序Comparator的使用【應用】
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案例需求
- 存儲老師對象並遍歷，創建TreeSet集合使用帶參構造方法
- 要求：按照年齡從小到大排序，年齡相同時，按照姓名的字母順序排序
-
實現步驟
- 用TreeSet集合存儲自定義對象，帶參構造方法使用的是比較器排序對元素進行排序的
- 比較器排序，就是讓集合構造方法接收Comparator的實現類對象，重寫compare(T o1,T o2)方法。一般使用匿名內部類或者Lambda表達式實現。
- 重寫方法時，一定要注意排序規則必須按照要求的主要條件和次要條件來寫
-
代碼實現
老師類
public class Teacher {
private String name;
private int age;
public Teacher() {
}
public Teacher(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 "Teacher{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
}
測試類
public class MyTreeSet4 {
public static void main(String[] args) {
//創建集合對象（匿名內部類）
TreeSet<Teacher> ts = new TreeSet<>(new Comparator<Teacher>() {
@Override
public int compare(Teacher o1, Teacher o2) {
//o1表示現在要存入的那個元素
//o2表示已經存入到集合中的元素
//主要條件
int result = o1.getAge() - o2.getAge();
//次要條件
result = result == 0 ? o1.getName().compareTo(o2.getName()) : result;
return result;
}
//也可使用Lambda表達式實現
/*TreeSet<Teacher> ts = new TreeSet<>((Teacher o1, Teacher o2)-> {
//o1表示現在要存入的那個元素
//o2表示已經存入到集合中的元素
//主要條件
int result = o1.getAge() - o2.getAge();
//次要條件
result = result == 0 ? o1.getName().compareTo(o2.getName()) : result;
return result;
});*/
});
//創建老師對象
Teacher t1 = new Teacher("zhangsan",23);
Teacher t2 = new Teacher("lisi",22);
Teacher t3 = new Teacher("wangwu",24);
Teacher t4 = new Teacher("zhaoliu",24);
//把老師添加到集合
ts.add(t1);
ts.add(t2);
ts.add(t3);
ts.add(t4);
//遍歷集合
for (Teacher teacher : ts) {
System.out.println(teacher);
}
}
}
兩種比較方式總結【理解】
- 兩種比較方式小結
- 自然排序: 自定義類實現Comparable接口,重寫compareTo方法,根據返回值進行排序
- 比較器排序: 創建TreeSet對象的時候傳遞Comparator的實現類對象,重寫compare方法,根據返回值進行排序
- 在使用的時候,默認使用自然排序,當自然排序不滿足現在的需求時,必須使用比較器排序
- 兩種方式中關於返回值的規則
- 如果返回值為負數，表示當前存入的元素是較小值，存左邊
- 如果返回值為0，表示當前存入的元素跟集合中元素重復了，不存
- 如果返回值為正數，表示當前存入的元素是較大值，存右邊
那么下面解釋一下什么算是“自然排序不滿足現在的需求”：
自然排序是自定義類實現Comparable接口，但是比如String的底層代碼已經把Comparable接口實現了。
String類默認的排序規則是字典序排列，如果我們想要實現按照英文單詞長度從短到長排列，而我們又不可能去修改String的底層源碼，自然排序就不再滿足需求。此時應該考慮比較器排序法。
public static void main(String[] args) {
Set<String> set = new TreeSet<>((String a,String b)->{
return a.length()-b.length();
}); //比較器排序
String a = "ssd";
String b = "z";
String c = "sdfsf";
set.add(a);
set.add(b);
set.add(c);
for (String s : set) {
System.out.println(s);
}
}
輸出：
z
ssd
sdfsf
HashSet集合
HashSet集合概述和特點【應用】
- 底層數據結構是哈希表
- 無序不可重復
- 沒有索引,不能使用普通for循環遍歷。可以使用迭代器或者增強foreach語句
HashSet集合的基本應用【應用】
存儲字符串並遍歷
public class HashSetDemo {
public static void main(String[] args) {
//創建集合對象
HashSet<String> set = new HashSet<String>();
//添加元素
set.add("hello");
set.add("world");
set.add("java");
//不包含重復元素的集合
set.add("world");
//遍歷
for(String s : set) {
System.out.println(s);
}
}
}
哈希值【理解】
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哈希值簡介
是JDK根據對象的地址或者字符串或者數字算出來的int類型的數值
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如何獲取哈希值
Object類中的public int hashCode()：返回對象的哈希碼值
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哈希值的特點
- 同一個對象多次調用hashCode()方法返回的哈希值是相同的
- 默認情況下，不同對象的哈希值是不同的。而重寫hashCode()方法，可以實現讓不同對象的哈希值相同
哈希表結構【理解】
哈希表是一個數組和單向鏈表的結合體。
數組：在查詢方面效率很高，隨機增刪方面效率很低。
單向鏈表：在隨機增刪方面效率較高，在查詢方面效率很低。
哈希表將以上的兩種數據結構融合在一起，充分發揮它們各自的優點。
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JDK1.8以前
數組 + 鏈表
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JDK1.8以后
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節點個數少於等於8個
數組 + 鏈表
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節點個數多於8個：鏈表變成紅黑樹
數組 + 紅黑樹
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節點個數多於8個，之后又小於6個
紅黑樹變回鏈表
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原因分析：
若存儲的對象的哈希值相同，則對象會在該哈希值對應的數組元素所對應的鏈表中進行遍歷，同時調用equals方法比較屬性值，這就涉及到遍歷的效率問題，大量查詢，大量插入和刪除。雖然ALV樹是高度平衡的，所以查找起來肯定比紅黑樹快，但是紅黑樹在插入和刪除方面的性能就遠遠不是ALV樹所能比的了。所以最終用紅黑樹來改進哈希表。
HashSet集合存儲學生對象並遍歷【應用】
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案例需求
- 創建一個存儲學生對象的集合，存儲多個學生對象，使用程序實現在控制台遍歷該集合
- 要求：學生對象的成員變量值相同，我們就認為是同一個對象
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代碼實現
學生類
public class Student {
private String name;
private int age;
public Student() {
}
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 boolean equals(Object o) {
if (this == o) return true;
if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
Student student = (Student) o;
if (age != student.age) return false;
return name != null ? name.equals(student.name) : student.name == null;
}
@Override
public int hashCode() {
int result = name != null ? name.hashCode() : 0;
result = 31 * result + age;
return result;
}
}
測試類
public class HashSetDemo02 {
public static void main(String[] args) {
//創建HashSet集合對象
HashSet<Student> hs = new HashSet<Student>();
//創建學生對象
Student s1 = new Student("林青霞", 30);
Student s2 = new Student("張曼玉", 35);
Student s3 = new Student("王祖賢", 33);
Student s4 = new Student("王祖賢", 33);
//把學生添加到集合
hs.add(s1);
hs.add(s2);
hs.add(s3);
hs.add(s4);
//遍歷集合(增強for)
for (Student s : hs) {
System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
}
}
}
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總結
HashSet集合存儲自定義類型元素,要想實現元素的唯一,要求必須重寫hashCode方法和equals方法