Java集合中的Set接口,定义的是一类无顺序的、不可重复的对象集合。如果尝试添加相同的元素,add()方法会返回false,同时添加失败。Set接口包括3个主要的实现类:HashSet、TreeSet和EnumSet。

通过查看Java源码,事实上Java是先实现了Map,然后通过包装一个所有value都为null的集合,形成Set。

HashSet

HashSet基于Hash算法实现,因此存取和查找的性能较好。HashSet的主要特点如下:

1. 无顺序的。与添加顺序不同,并且可变。

2. 线程不安全。

3. 集合元素可以是null

4. HashSet是通过元素的HashCode返回值,来确定元素存储位置。

5. 不可重复。HashSet判断元素是否重复的标准是:该元素对象的HashCode()返回值相等,并且equals()方法相等。换句话说,如果两个元素的equals方法相同,但HashCode返回值不相同,HashSet依然可以添加成功。因此,需要注意:

5.1 用Set类保存的元素,尽量保证其equals相等的同时,HashCode返回的值也相等。

5.2 当保存引用类型对象的时候,尽量不要修改其实例变量,否则可能会导致Set集合操作失灵。

 /*
* 测试HashSet的对象添加规则
*/
class A{
//重写类A的equals方法,恒返回true
public boolean equals(Object obj) {
return true;
}
}
class B{
//重写类B的HashCode方法,恒返回1
public int hashCode() {
return 1;
}
}
class C{
//重写类C的HashCode方法,恒返回2
public int hashCode() {
return 2;
}
//重写类C的equals方法,恒返回true
public boolean equals(Object obj) {
return true;
}
}
public class TestHashSet { public static void main(String[] args) { Set<Object> set = new HashSet<>();
//equals相同,HashCode不相同:
//两个对象添加到hash表的不同位置
set.add(new A());
set.add(new A());
//HashCode相同, equals不同
//此时Hash表会在该HashCode位置,使用链式结构保存这些对象,导致性能下降.
set.add(new B());
set.add(new B());
//C类对象只被添加了一次.
set.add(new C());
set.add(new C()); System.out.println(set); } }

LinkedHashSet

LinkedHashSet是HashSet的子类。虽然同样按照元素的HashCode来确定存储位置,但该类同时使用链表来维护添加顺序,也因此,其性能稍低,但是迭代访问元素时优势较大。

TreeSet

TreeSet底层采用的是红黑树的数据结构,并且是有序的集合。因此,TreeSet增加了访问第一个、前一个、后一个和最后一个的方法,并且提供了3个截取子树的方法。

TreeSet包括两种排序方法:自然排序和定制排序,默认使用自然排序。

 public class TestTreeSet {

     public static void main(String[] args) {
TreeSet<Integer> nums = new TreeSet<>();
nums.add(5);
nums.add(2);
nums.add(10);
nums.add(-9);
//输出,此时已按自然排序
System.out.println(nums);
System.out.println(nums.first());
System.out.println(nums.last());
//返回<4的子序列
System.out.println(nums.headSet(4));
//返回>=5的子序列
System.out.println(nums.tailSet(5));
//返回[-3, 4)的子序列
System.out.println(nums.subSet(-3, 4));
} }

TreeSet的自然排序

指的是TreeSet会调用元素的compareTo(Object o)方法来比较元素之间的大小关系,然后将集合按升序排列。

当把一个对象加入TreeSet集合中时,会调用compareTo方法与集合中其它对象比较大小,然后根据红黑树结构定位存储位置。如比较相等,则无法添加。

自然排序中判断两个对象是否相等的唯一标准:两个对象通过compareTo方法返回是否为0。

因此,当重写两个对象的equals方法时,应当重写其compareTo方法,确保有一致的结果。与HashSet类似,当保存引用类型对象的时候,尽量不要修改其实例变量,否则可能会导致操作失效。

TreeSet的定制排序

创建TreeSet集合的对象时,提供一个Comparator对象与该TreeSet集合关联,由该Comparator对象负责元素集合的排序逻辑。

定制排序中判断两个对象是否相等的标准:Comparator对象中比较两个元素是否返回0

class M{
int age; public M(int age) {
super();
this.age = age;
} @Override
public String toString() {
return "M [age=" + age + "]";
} } public class TestTreeSetComparator { public static void main(String[] args) {
TreeSet<M> ts = new TreeSet<>((o1, o2) -> {
M m1 = (M)o1;
M m2 = (M)o2;
//自定义排序:M对象的age属性越大,对比结果反而越小
return m1.age > m2.age ? -1 : m1.age < m2.age ? 1 : 0;
});
ts.add(new M(5));
ts.add(new M(-3));
ts.add(new M(9));
System.out.println(ts);
} }

EnumSet

EnumSet专为枚举类设计,其元素必须是指定枚举类的枚举值,并且不能为null。

EnumSet为有序集合,顺序由枚举值在枚举类中的定义顺序决定。其常用方法如下:

 enum Season{
SPRING, SUMMER, FALL, WINTER
} public class TestEnumSet { public static void main(String[] args) {
//创建一个指定枚举类Season的枚举集合
EnumSet<Season> es1 = EnumSet.allOf(Season.class);
System.out.println(es1);
//创建一个指定枚举类Season的空集合
EnumSet<Season> es2 = EnumSet.noneOf(Season.class);
System.out.println(es2);
//手动添加枚举值
es2.add(Season.WINTER);
es2.add(Season.SUMMER);
System.out.println(es2);
//创建一个指定枚举值的枚举集合
EnumSet<Season> es3 = EnumSet.of(Season.SPRING, Season.FALL);
System.out.println(es3);
//创建一个指定枚举值及顺序的枚举集合
EnumSet<Season> es4 = EnumSet.range(Season.SUMMER, Season.WINTER);
System.out.println(es4);
//创建一个es4集合的其余集合es5, 其中es4+es5=es1
EnumSet<Season> es5 = EnumSet.complementOf(es4);
System.out.println(es5);
}
}

关于HashSet和TreeSet的选择

作为两个Set接口的典型实现,一般的选择考虑点是:

1. 优先选择HashSet,快速满足日常添加、查询的操作。

2. 有迭代需求时,可以考虑LinkedHashSet

3. 当需要一个排序的Set的时候,再考虑TreeSet

4. 操作枚举类时,优先考虑EnumSet

当需要在多线程环境下使用集合,应该使用Collections工具类在创建集合时就封装为线程安全。

SortedSet set = Collections.synchronizedSortedSet(new TreeSet());

Java容器深入浅出之HashSet、TreeSet和EnumSet的更多相关文章

  1. Java容器深入浅出之Collection与Iterator接口

    Java中用于保存对象的容器,除了数组,就是Collection和Map接口下的容器实现类了,包括用于迭代容器中对象的Iterator接口,构成了Java数据结构主体的集合体系.其中包括: 1. Co ...

  2. Java容器深入浅出之Map、HashMap、Hashtable及其它实现类

    在Java中,Set的底层事实上是基于Map实现的,Map内部封装了一个Entry内部接口,由实现类来封装key-value对,当value值均为null时,key的集合就形成了Set.因此,Map集 ...

  3. Java容器深入浅出之数组

    写在前面 关于Java的学习,特别是对于非计算机专业的同学来说,我总是主张从实践中来,到实践中去的学习方法.Java本身是一门应用性特别强的高级编程语言,因此如果能在基于实际开发的经验基础上,对Jav ...

  4. Java容器-引用数据类型排序+TreeSet、TreeMap底层实现

    目录 1.冒泡排序的实现 2.比较接口(普通数据类型.引用数据类型) 普通数据类型:冒泡排序 引用数据类型:包装类(Integer.String.Character.Date) 自定义类型:实体类:i ...

  5. Java容器深入浅出之PriorityQueue、ArrayDeque和LinkedList

    Queue用于模拟一种FIFO(first in first out)的队列结构.一般来说,典型的队列结构不允许随机访问队列中的元素.队列包含的方法为: 1. 入队 void add(Object o ...

  6. Java容器深入浅出之List、ListIterator和ArrayList

    List是Collection接口的子接口,表示的是一种有序的.可重复元素的集合. List接口的主要实现类ArrayList和Vector,底层都是维护了一套动态的,可扩展长度的Object[]数组 ...

  7. Java容器深入浅出之String、StringBuffer、StringBuilder

    对字符串的花式处理一直是现代应用系统的主要操作之一,也是对Java基础知识考察的重要方面.事实上,Java字符串类的底层是通过数组来实现的.具体来说,String类是固定长度的数组,StringBuf ...

  8. Java集合框架(二)—— HashSet、LinkedHashSet、TreeSet和EnumSet

    Set接口 前面已经简绍过Set集合,它类似于一个罐子,一旦把对象'丢进'Set集合,集合里多个对象之间没有明显的顺序.Set集合与Collection基本上完全一样,它没有提供任何额外的方法. Se ...

  9. 30、Java中Set集合之HashSet、TreeSet和EnumSet

    Set集合是Collection的子集,Set集合与Collection基本相同,没有提供任何额外的方法,只是Set不允许包含重复的元素. Set集合3个实现类:HashSet.TreeSet.Enu ...

随机推荐

  1. Textarea的readonly问题

    textarea的readonly属性,不能用setAttribute方法设置,只能类似textarea.readOnly = true|false的写法. 原因: setAttribute只能设置一 ...

  2. tabindex 属性

    tabindex 属性规定元素的 tab 键控制次序(当 tab 键用于导航时). 语法:<element tabindex="number">规定元素的 tab 键控 ...

  3. mysql 分页查询时,如何正确的获取总数

    1. 普遍方法: 使用 COUNT(*) ,例如: SELECT COUNT(*) as total FROM studentTask WHERE subjectName = '高中数学'; 缺点: ...

  4. ubuntu18.04上的draftsight 2D的安装

    1: 先安装draftsight 需要的支持库 sudo apt-get install libuuid1:i386 libice6:i386 libsm6:i386 libxt6:i386 liba ...

  5. Qt-网易云音乐界面实现-5 收藏列表,播放列表实现 QListWidget QTableWidget

    先上目前完成的内容吧,发现后面越写越多.在看看点击量,心凉凉. 完成了左侧的导航列表,还有就是右下角的播放列表. //创建的歌单 my_Create_Music_List = new QListWid ...

  6. HT7A6312—— 离线开关电源小功率初级转换开关IC 记录总结

    1. 芯片特性 a. 固定60KHz开关频率: b. 宽Vcc输出电压范围:9V - 38V: c. 宽交流输入电压范围:85Vac - 265Vac: d. 电流模式PWM控制: e. 带迟滞的辅助 ...

  7. 写高并发程序时慎用strncpy和sprintf

    分享一下最近做程序优化的一点小心得:在写高并发交易代码时要谨慎使用strncpy和sprintf. 下面详细介绍一下这样说的原因及建议实践: 1 慎用strncpy因为它的副作用极大 我们平时使用st ...

  8. Spark聚合操作:combineByKey()

    Spark中对键值对RDD(pairRDD)基于键的聚合函数中,都是通过combineByKey()实现的. 它可以让用户返回与输入数据类型不同的返回值(可以自己配置返回的参数,返回的类型) 首先理解 ...

  9. 数学建模及机器学习算法(一):聚类-kmeans(Python及MATLAB实现,包括k值选取与聚类效果评估)

    一.聚类的概念 聚类分析是在数据中发现数据对象之间的关系,将数据进行分组,组内的相似性越大,组间的差别越大,则聚类效果越好.我们事先并不知道数据的正确结果(类标),通过聚类算法来发现和挖掘数据本身的结 ...

  10. CentOS7下,防火墙设置

    CentOS中防火墙程序主要是firewall和iptables两种. CentOS7中firewall服务已经默认安装好了,而iptables服务需要自己用yum install  iptabes- ...