Java 之 HashSet 集合

一、概述

　　java.util.HashSet  是 Set 接口的一个实现类，它所存储的元素是不可重复的，并且元素都是无序的（即存取顺序不一致）。

　　java.util.HashSet 底层的实现是一个 java.util.HashMap 支持。

　　HashSet 是根据对象的哈希值来确定元素在集合中的存储位置，因此具有良好的存储区和查找性能。保证元素唯一性的方式依赖于：hashCode 与 equals 方法。

　　特点：

　　　　1. 不允许存储重复的元素

　　　　2. 没有索引，也没有带索引的方法，不能使用普通 for 循环遍历

　　　　3. 是一个无序的集合，存储元素和取出元素的顺序有可能不一致

　　　　4. 底层是一个哈希表结构（查询的速度非常的快）

二、HashSet 集合存储数据的结构

　　1、哈希值

　　　　哈希值：是一个十进制的整数,由系统随机给出(就是对象的地址值,是一个逻辑地址,是模拟出来得到地址,不是数据实际存储的物理地址)

　　　　在 Object 类中有一个方法，可以获取对象的哈希值。

　　　　int hashCode() 返回该对象的哈希码值。

　　　　hashCode 方法的源码：

public native int hashCode();
native:代表该方法调用的是本地操作系统的方法

　　2、哈希表

　　　　在 JDK1.8 之前，哈希表底层采用数组+链表实现，即使用链表处理冲突，同一hash值的链表都存储在一个链表里。但是当位于一个桶中的元素较多，即hash值相等的元素较多时，通过key值依次查找的效率较低。

　　　　JDK1.8中（之后），哈希表存储采用数组+链表+红黑树实现，当链表长度超过阈值（8）时，将链表转换为红黑树，这样大大减少了查找时间。

　　　　存储流程图：

　　　　Demo：

　JDK1.8引入红黑树大程度优化了HashMap的性能，那么对于我们来讲保证HashSet集合元素的唯一，其实就是根据对象的hashCode和equals方法来决定的。如果我们往集合中存放自定义的对象，那么保证其唯一，就必须复写hashCode和equals方法建立属于当前对象的比较方式。

　　3、Set 集合不允许存储重复元素的原理

三、HashSet 存储自定义类型元素

　　给HashSet中存放自定义类型元素时，需要重写对象中的hashCode和equals方法，建立自己的比较方式，才能保证HashSet集合中的对象唯一。

　　Demo：

 1 // 创建自定义 student 类
 2 public class Student {
 3     private String name;
 4     private int age;
 5
 6     public Student() {
 7     }
 8
 9     public Student(String name, int age) {
10         this.name = name;
11         this.age = age;
12     }
13
14     public String getName() {
15         return name;
16     }
17
18     public void setName(String name) {
19         this.name = name;
20     }
21
22     public int getAge() {
23         return age;
24     }
25
26     public void setAge(int age) {
27         this.age = age;
28     }
29
30     @Override
31     public boolean equals(Object o) {
32         if (this == o)
33             return true;
34         if (o == null || getClass() != o.getClass())
35             return false;
36         Student student = (Student) o;
37         return age == student.age &&
38                Objects.equals(name, student.name);
39     }
40
41     @Override
42     public int hashCode() {
43         return Objects.hash(name, age);
44     }
45 }
46 // 创建测试类
47 public class HashSetDemo2 {
48     public static void main(String[] args) {
49         //创建集合对象   该集合中存储 Student类型对象
50         HashSet<Student> stuSet = new HashSet<Student>();
51         //存储
52         Student stu = new Student("于谦", 43);
53         stuSet.add(stu);
54         stuSet.add(new Student("郭德纲", 44));
55         stuSet.add(new Student("于谦", 43));
56         stuSet.add(new Student("郭麒麟", 23));
57         stuSet.add(stu);
58
59         for (Student stu2 : stuSet) {
60             System.out.println(stu2);
61         }
62     }
63 }
64 执行结果：
65 Student [name=郭德纲, age=44]
66 Student [name=于谦, age=43]
67 Student [name=郭麒麟, age=23]

四、遍历集合

　　1、增强 for 循环

for (Integer i : set) {
     System.out.println(i);
}

　　2、迭代器遍历

Iterator<Integer> it = set.iterator();
while (it.hasNext()){
      Integer n = it.next();
      System.out.println(n);
}