linkin大话数据结构--Set

• Set 集合

Set 集合不允许包含相同的元素，如果试把两个相同的元素加入同一个 Set 集合中，则添加操作失败。

Set 判断两个对象是否相同不是使用 == 运算符，而是根据 equals 方法。也就是说两个对象equals比较返回true，Set集合是不会接受这个两个对象的。

Set是Collection子接口；Set和Collection基本上一样，一点除外：Set无法记住添加的顺序，不允许包含重复的元素。

当试图添加两个相同元素进Set集合，添加操作失败，add()方法返回false。

• 常用子类：

HashSet：散列存放

TreeSet：有序存放

LinkedHashSet：使用链表

• HashSet

HashSet 是 Set 接口的典型实现，大多数时候使用 Set 集合时都使用这个实现类。HashSet 按 Hash 算法来存储集合中的元素，因此具有很好的存取和查找性能。

HashSet 具有以下特点：

1，不能保证元素的排列顺序，散列存储：不记录添加顺序，排列顺序时，顺序有可能发生变化

2，HashSet 不是线程安全的，多个线程访问一个HashSet要使用同步代码

3，集合元素可以使 null，但是最多只能有一个

4，当向 HashSet 集合中存入一个元素时，HashSet 会调用该对象的 hashCode() 方法来得到该对象的 hashCode 值，然后根据 hashCode 值决定该对象在 HashSet 中的存储位置。

如果两个元素的 equals() 方法返回 true，但它们的 hashCode() 返回值不相等，hashSet 将会把它们存储在不同的位置，但依然可以添加成功。

5，Hash算法价值体现在速度,可以保证查询快速执行。当从HashSet中访问元素时,HashSet先计算该元素的hashCode(也就是该对象的hashCode方法返回值),然后直接到该HashCode对应的位置取出该元素;

在这里对象的hashCode就好比是数组里的索引,但是不是索引。

6，如果需要某个类的对象保存到HashSet集合中，覆写该类的equals()和hashCode()方法，应该尽量保证两个对象通过equals比较返回true时,他们的hashCode返回也相等。

说到这里，就不得不提object类中的hashCode() 方法：

HashSet 集合判断两个元素相等的标准：两个对象通过 equals() 方法比较相等，并且两个对象的 hashCode() 方法返回值也相等。如果两个对象通过 equals() 方法返回 true，这两个对象的 hashCode 值也应该相同。重写 hashCode() 方法的基本原则：

1：在程序运行时，同一个对象多次调用 hashCode() 方法应该返回相同的值

2：当两个对象的 equals() 方法比较返回 true 时，这两个对象的 hashCode() 方法的返回值也应相等

3：对象中用作 equals() 方法比较的 Field，都应该用来计算 hashCode 值

关于hashset值得注意的是：

package tz.web.main;

import java.util.Iterator;
import java.util.Set;
import com.google.common.collect.Sets;

public class Linkin
{

	private String name;

	public Linkin(String name)
	{
		super();
		this.name = name;
	}

	public String getName()
	{
		return name;
	}

	public void setName(String name)
	{
		this.name = name;
	}

	public static void main(String[] args)
	{
		Linkin linkin1 = new Linkin("huhu1");
		Linkin linkin2 = new Linkin("huhu2");
		Set<Linkin> set = Sets.newHashSet(linkin1,linkin2);
		System.out.println(set.size());//2
		linkin1.setName("LinkinPark");
		//这里的hashcode值变了，在删除的时候按照这个linkin1的hashcode值去找对象，结果就根本找不见了，所以没有删掉
		set.remove(linkin1);
		System.out.println(set.size());//2
		Iterator<Linkin> it = set.iterator();
		while(it.hasNext())
		{
			it.next();
			//从迭代器指向的 collection 中移除迭代器返回的最后一个元素（可选操作）。
			it.remove();
		}
		System.out.println(set.size());//1
	}

	@Override
	public int hashCode()
	{
		final int prime = 31;
		int result = 1;
		result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode());
		return result;
	}

	@Override
	public boolean equals(Object obj)
	{
		if (this == obj)
			return true;
		if (obj == null)
			return false;
		if (getClass() != obj.getClass())
			return false;
		Linkin other = (Linkin) obj;
		if (name == null)
		{
			if (other.name != null)
				return false;
		}
		else if (!name.equals(other.name))
			return false;
		return true;
	}

}

• LinkedHashSet

LinkedHashSet 是 HashSet 的子类

LinkedHashSet 集合根据元素的 hashCode 值来决定元素的存储位置，但它同时使用链表维护元素的次序，这使得元素看起来是以插入顺序保存的。

LinkedHashSet 性能插入性能略低于 HashSet，但在迭代访问 Set 里的全部元素时有很好的性能。LinkedHashSet 不允许集合元素重复。

import java.util.LinkedHashSet;
import java.util.Set;

/**
 *
 * @version 1L
 * @author  LinkinPark
 * @since   2014-11-10
 * @motto   梦似烟花心似水，同学少年不言情
 * @desc    ^遍历LinkedHashSet集合里面的元素时，LinkedHashSet会按元素的添加顺序来访问集合里面的元素
 */
public class Linkin
{

    public static void main(String[] args)
    {
        Set<String> names = new LinkedHashSet<String>();
        names.add("Binger");
        names.add("LinkinPark");
        //Binger LinkinPark
        for (String string : names)
        {
            System.out.println(string);
        }
    }

}

• TreeSet

如果试图把一个对象添加到TreeSet时，该对象必须实现Comparable接口，否则程序会抛出异常。

使用元素的自然顺序对元素进行排序，或者根据创建 set 时提供的 Comparator 进行排序，参与排序的元素必须是同一类型的，不然会发生ClassCastException异常，

TreeSet是SortedSet接口唯一的实现，与HashSet相比额外的方法有：

Comparator comparator() 返回当前Set使用的Comparator 若返回null，表示以自然顺序排序。

Object first() 返回此 set 中当前第一个(最低)元素。 

Object last() 返回此 set 中当前最后一个(最高)元素。 

SortedSet subSet(Object  fromElement, E toElement) 返回此 set 的部子集，其元素从 fromElement（包括）到 toElement（不包括）。 

SortedSet headSet(Object  toElement) 返回此 set 的部分子集，其元素严格小于 toElement。 

SortedSet tailSet(Object  fromElement) 返回此 set 的部分子集，其元素大于等于 fromElement。 

TreeSet 支持两种排序方法：自然排序和定制排序。默认情况下，TreeSet 采用自然排序。

• 自然排序

TreeSet会调用元素的compareTo(Object o)方法来比较元素之间的大小关系,然后将集合里的元素按升序排列.此时需要排序元素的类必须实现Comparable接口,并覆写其int compareTo(Object o)方法;

该方法用于比较对象,若:obj1,compareTo(obj2),返回0,表示两个对象相等,若返回一个正整数,表示obj1大于obj2,若返回一个负整数,表示obj1小于obj2;

对于TreeSet集合而言,判断两个对象相等的标准是:compareTo()方法比较返回 0。

• Comparable 的典型实现：

BigDecimal、BigInteger 以及所有的数值型对应的包装类：按它们对应的数值大小进行比较

Character：按字符的 UNICODE 值来进行比较

Boolean：true 对应的包装类实例大于 false 对应的包装类实例

String：按字符串中字符的 UNICODE 值进行比较

Date、Time：后边的时间、日期比前面的时间、日期大

因为只有相同类的两个实例才会比较大小，所以向 TreeSet 中添加的应该是同一个类的对象。当需要把一个对象放入 TreeSet 中，重写该对象对应的 equals() 方法时，应保证该方法与 compareTo(Object obj) 方法有一致的结果：如果两个对象通过 equals() 方法比较返回 true，则通过 compareTo(Object obj) 方法比较应返回 0。

import java.util.Set;
import java.util.TreeSet;

/**
 *
 * @version 1L
 * @author  LinkinPark
 * @since   2014-11-10
 * @motto   梦似烟花心似水，同学少年不言情
 * @desc    ^如果试图把一个对象添加到TreeSet时，该对象必须实现Comparable接口，否则程序会抛出异常。
 */
public class Linkin implements Comparable
{
    private String name;//名字
    private Integer age;//年龄

    public Linkin(String name, Integer age)
    {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName()
    {
        return name;
    }

    public void setName(String name)
    {
        this.name = name;
    }

    public Integer getAge()
    {
        return age;
    }

    public void setAge(Integer age)
    {
        this.age = age;
    }

    @Override
    public int compareTo(Object obj)
    {
        Linkin s = (Linkin)obj;
        return this.age - s.age;
    }

    public static void main(String[] args)
    {
        Linkin linkin1 = new Linkin("LinkinPark", 25);
        Linkin linkin2 = new Linkin("Binger", 24);
        Set<Linkin> linkins = new TreeSet<Linkin>();
        linkins.add(linkin1);
        linkins.add(linkin2);
        for (Linkin linkin : linkins) {
            //Binger            LinkinPark
            System.out.println(linkin.getName());
        }
    }

}

• 定制排序

TreeSet的自然排序是根据元素的大小进行升序排序的,若想自己定制排序,比如降序排序,就可以使用Comparator接口了。该接口包含int compare(Object o1,Object o2)方法,用于比较两个对象的大小,比较结果和compareTo方法一致。要实现定制排序,需要在创建TreeSet集合对象时,提供一个一个Comparator对象,该对象里负责集合元素的排序逻辑。如果需要实现定制排序，则需要在创建 TreeSet
集合对象时，提供一个 Comparator 接口的实现类对象。由该 Comparator 对象负责集合元素的排序逻辑。

import java.util.Comparator;
import java.util.Set;
import java.util.TreeSet;

/**
 *
 * @version 1L
 * @author  LinkinPark
 * @since   2014-11-10
 * @motto   梦似烟花心似水，同学少年不言情
 * @desc    ^
 */
public class Linkin
{
    private String name;//名字
    private Integer age;//年龄

    public Linkin(String name, Integer age)
    {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName()
    {
        return name;
    }

    public void setName(String name)
    {
        this.name = name;
    }

    public Integer getAge()
    {
        return age;
    }

    public void setAge(Integer age)
    {
        this.age = age;
    }

    public static void main(String[] args)
    {
        Linkin linkin1 = new Linkin("LinkinPark", 25);
        Linkin linkin2 = new Linkin("Binger", 24);
        Set<Linkin> linkins = new TreeSet<Linkin>(
                new Comparator<Linkin>()
                {
                    @Override
                    public int compare(Linkin o1, Linkin o2)
                    {
                        Linkin obj1 = (Linkin) o1;
                        Linkin obj2 = (Linkin) o2;
                        return obj1.getAge() - obj2.getAge();
                    }
                });
        linkins.add(linkin1);
        linkins.add(linkin2);
        for (Linkin linkin : linkins) {
            //Binger            LinkinPark
            System.out.println(linkin.getName());
        }
    }

  }

各Set实现类的性能分析：

HashSet和TreeSet是Set的2个典型实现，到底如何选择HashSet和TreeSet呢？HashSet的性能总是比TreeSet好，特别是在最常用的添加，查询元素等操作，因为TreeSet需要额外的红黑树算法来维护集合元素的次序。只有当需要一个保持排序的Set时，才应该使用TreeSet,否则都应该使用HashSet。LinkedHashSet是HashSet的一个子类，对于普通的插入，删除操作，LinkedHashSet总是比HashS慢一点，这是由维护链表所带来的额外开销造成的。不过真是因为有了链表，遍历LinkedHashSet会更快。实际开发中HashSet使用的是比较多的，其他的基本用不到。