Java基础教程——Set

Set·无序，不重复

HashSet

特点：没有重复数据，数据不按存入的顺序输出。

HashSet由Hash表结构支持。不支持set的迭代顺序，不保证顺序。

但是Hash表结构查询速度很快。

创建集合使用代码：

Set<String> s = new HashSet<>();

代码演示：常用方法和遍历输出

import java.util.*;
public class TestHashSet {
	public static void main(String[] args) {
		m010赋值And遍历();
	}
	public static void m010赋值And遍历() {
		System.out.println("=====赋值And遍历");
		Set<String> s = new HashSet<>();
		s.add("孙悟空");
		s.add("小白龙");
		s.add("猪八戒");
		s.add("沙悟净");
		s.add("孙悟空");
		System.out.println("是否为空:" + s.isEmpty());
		System.out.println("是否包含:" + s.contains("小白龙"));
		System.out.println("移除:" + s.remove("小白龙"));
		// (1)foreach:遍历set
		for (String str : s) {
			System.out.println(str);
		}
		// (2)迭代器:遍历set
		Iterator<String> it = s.iterator();
		while (it.hasNext()) {
			String str = it.next();
			System.out.println("Iterator : " + str);
		}
		// (3)*Java 8新增遍历方法
		s.forEach(elm -> System.out.println("Lambda:" + elm));
	}
}

Hash和Hash表

Hash

HashCode，是一个十进制整数，是对象的地址值（逻辑地址，不是物理地址）

Object类有一个方法，可以获取对象的Hash值。

public native int hashCode();

String重写了hashCode方法

    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 = h;
        }
        return h;
    }

以至于有些不同字符串的hashCode相等（字符串还是不等的，无论==还是equals）：

		System.out.println("重地".hashCode());
		System.out.println("通话".hashCode());
		System.out.println("--------------");
		System.out.println("方面".hashCode());
		System.out.println("树人".hashCode());
		System.out.println("--------------");
		System.out.println("儿女".hashCode());
		System.out.println("农丰".hashCode());
		System.out.println("--------------");
		System.out.println("Ea".hashCode());
		System.out.println("FB".hashCode());

Hash表

Java8之前：Hash表使用数组+链表；

Java8之后加入了红黑树，查询速度加快。

Hash表结构的示意图如下所示：

数组里存储的是HashCode。

HashCode相同的元素加入相同链表；

如果链表长度超过8，就转为红黑树以提高查询速度。

怎么才算重复？

HashSet中，元素不重复指“equals方法比较为true，且hashCode不同”。

下列示例代码中，只有equals为true、且hashCode相同的对象未重复存入Set中。

import java.util.*;
class A_equalsT {
	public boolean equals(Object obj) {
		return true;
	}
}
class B_hash1 {
	public int hashCode() {
		return 1;
	}
}
class C_hash2_equalsT {
	public int hashCode() {
		return 2;
	}
	public boolean equals(Object obj) {
		return true;
	}
}
public class TestSet怎么才算重复 {
	public static void main(String[] args) {
		Set<Object> _set = new HashSet<Object>();
		_set.add(new A_equalsT());
		_set.add(new A_equalsT());
		_set.add(new B_hash1());
		_set.add(new B_hash1());
		_set.add(new C_hash2_equalsT());
		_set.add(new C_hash2_equalsT());
		for (Object object : _set) {
			System.out.println(object);
		}
	}
}

运行结果：（C_hash2_equalsT只存入一份，说明被看作重复对象）

B_hash1@1
B_hash1@1
C_hash2_equalsT@2
A_equalsT@15db9742
A_equalsT@6d06d69c

HashSet存储自定义元素时，需要重写hashCode和equals方法，才能保证集合中对象的唯一性。

练习：

创建Student类，至少需要包含id、name。创建多个Student对象加入HashSet，如果学号（id）相同则不重复加入。

TreeSet

TreeSet支持两种排序方式，自然排序和定制排序。默认为自然排序，和HashSet的输出顺序不一样。

TreeSet使用红黑树存储元素(示例和下一小节一起)。

LinkedHashSet

Set也可以有序，这个LinkedHashSet就能按照输入顺序输出结果。

LinkedHashSet也是根据元素的hashCode值决定元素的存储位置，但是加了一条链表记录元素的存储顺序，这使得元素有序。

import java.util.HashSet;
import java.util.LinkedHashSet;
import java.util.Set;
import java.util.TreeSet;
public class TestTree{
	public static void main(String[] args) {
		m020各种Set();
	}
	private static void m020各种Set() {
		System.out.println("|-HashSet：");
		Set<String> _set;
		_set = new HashSet<String>();
		_set.add("B");
		_set.add("A");
		_set.add("1");
		_set.add("2");
		_set.add(null);
		printSet(_set);
		System.out.println("|-TreeSet不接受空值：");
		_set = new TreeSet<String>();
		_set.add("B");
		_set.add("A");
		_set.add("1");
		_set.add("2");
		// _set.add(null);
		printSet(_set);
		System.out.println("|-LinkedHashSet:有序");
		_set = new LinkedHashSet<String>();
		_set.add("B");
		_set.add("A");
		_set.add("1");
		_set.add("2");
		_set.add(null);
		printSet(_set);
	}
	private static void printSet(Set<String> _set) {
		for (String str : _set) {
			System.out.print(str + " ");
		}
		System.out.println();
	}
}

|-HashSet：

null A 1 B 2

|-TreeSet不接受空值：

1 2 A B

|-LinkedHashSet:有序

B A 1 2 null

Set的性能

HashSet综合效率最高，LinkedHashSet因为有链表，遍历时会更快一些。TreeSet因为要维护红黑树，效率较低。