- Set
一个不包含重复元素的 collection。无序且唯一。
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- HashSet
- LinkedHashSet
- TreeSet
HashSet是使用哈希表（hash table）实现的，其中的元素是无序的。HashSet的add、remove、contains方法 的时间复杂度为常量O(1)。
TreeSet使用树形结构（算法书中的红黑树red-black tree）实现的。TreeSet中的元素是可排序的，但add、remove和contains方法的时间复杂度为O(log(n))。TreeSet还提供了first()、last()、headSet()、tailSet()等方法来操作排序后的集合。
LinkedHashSet介于HashSet和TreeSet之间。它基于一个由链表实现的哈希表，保留了元素插入顺序。LinkedHashSet中基本方法的时间复杂度为O(1)。
~ HashSet
此类实现 Set 接口，由哈希表（实际上是一个 HashMap 实例）支持。它不保证 set 的迭代顺序；特别是它不保证该顺序恒久不变。此类允许使用 null 元素。
注意，此实现不是同步的。如果多个线程同时访问一个哈希 set，而其中至少一个线程修改了该 set，那么它必须 保持外部同步。
HashSet底层数据结构是哈希表（HashMap），哈希表依赖于哈希值存储，添加功能底层依赖两个方法：int hashCode()，boolean equals(Object obj)。
*构造方法
*常用方法
HashSet唯一性的解释，源码剖析：添加功能底层依赖两个方法：int hashCode()，boolean equals(Object obj)
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//HashSet类
class
HashSet
implements
Set{
private
static
final
Object PRESENT =
new
Object();
private
transient
HashMap<E,Object> map;
// 构造方法，返回了一个HashMap
public
HashSet() {
map =
new
HashMap<>();
}
//add方法
public
boolean
add(E e) {
return
map.put(e, PRESENT)==
null
;
}
}
//HashMap类
class
HashMap
implements
Map{
public
V put(K key, V value) {
return
putVal(hash(key), key, value,
false
,
true
);
}
final
V putVal(
int
hash, K key, V value,
boolean
onlyIfAbsent,
boolean
evict) {
Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p;
int
n, i;
if
((tab = table) ==
null
|| (n = tab.length) ==
0
)
n = (tab = resize()).length;
if
((p = tab[i = (n -
1
) & hash]) ==
null
)
tab[i] = newNode(hash, key, value,
null
);
else
{
Node<K,V> e; K k;
if
(p.hash == hash &&
((k = p.key) == key || (key !=
null
&& key.equals(k))))
e = p;
else
if
(p
instanceof
TreeNode)
e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(
this
, tab, hash, key, value);
else
{
for
(
int
binCount =
0
; ; ++binCount) {
if
((e = p.next) ==
null
) {
p.next = newNode(hash, key, value,
null
);
if
(binCount >= TREEIFY_THRESHOLD -
1
)
// -1 for 1st
treeifyBin(tab, hash);
break
;
}
if
(e.hash == hash &&
((k = e.key) == key || (key !=
null
&& key.equals(k))))
break
;
p = e;
}
}
if
(e !=
null
) {
// existing mapping for key
V oldValue = e.value;
if
(!onlyIfAbsent || oldValue ==
null
)
e.value = value;
afterNodeAccess(e);
return
oldValue;
}
}
++modCount;
if
(++size > threshold)
resize();
afterNodeInsertion(evict);
return
null
;
}
}
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一个实例问题，在这种添加自定义对象的时候，两个类的属性值相等，但是依然会被判定为不同的元素，因为没有重写hashCode()，所以默认调用的是Object类的hashCode()，而不同类的hashCode一般是不同的。
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HashSet<Student> hashSet =
new
HashSet<>();
Student s1 =
new
Student(
"刘亦菲"
,
22
);
Student s2 =
new
Student(
"章子怡"
,
25
);
Student s3 =
new
Student(
"刘亦菲"
,
22
);
hashSet.add(s1);
hashSet.add(s2);
hashSet.add(s3);
System.out.println(hashSet);
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解决方法就是自己重写hashCode() 和 equals()方法，使用idea的alt+insert可以自动生成。
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public
class
Student {
private
String name;
private
Integer age;
Student(String name,
int
age)
{
this
.name=name;
this
.age=age;
}
@Override
public
int
hashCode() {
// return 0;<br> return this.name.hashCode()+this.age*11;
}
@Override
public
boolean
equals(Object obj) {
if
(
this
== obj)
return
true
;
if
(!(obj
instanceof
Student))
return
false
;
Student s = (Student) obj;
return
this
.name.equals(s.name) &&
this
.age.equals(s.age);
}
}
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这里用到了instanceof操作符，这个操作符和== ，>=是同种性质的，只是是用英文描述的，是二元操作符，用来判断左边的是否为这个特定类或者是它的子类的一个实例。
~ LinkedHashSet
具有可预知迭代顺序的 Set 接口的哈希表和链接列表实现。此实现与 HashSet 的不同之外在于，后者维护着一个运行于所有条目的双重链接列表。此链接列表定义了迭代顺序，即按照将元素插入到 set 中的顺序（插入顺序）进行迭代。注意，插入顺序不 受在 set 中重新插入的 元素的影响。
哈希表保证元素的唯一性，链表保证元素有序，也就是存入顺序和取出顺序相同。
~ TreeSet
基于 TreeMap 的 NavigableSet 实现。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，具体取决于使用的构造方法。
注意，此实现不是同步的。如果多个线程同时访问一个 TreeSet，而其中至少一个线程修改了该 set，那么它必须 外部同步。
有两种排序方式：A-自然排序，也是默认排序（实现Comparable），B-比较器排序。取决于构造方法。
*构造方法
*常用方法
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// 会自动排序
TreeSet<Integer> treeSet =
new
TreeSet<>();
treeSet.add(
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);
treeSet.add(
13
);
treeSet.add(
2
);
treeSet.add(
4
);
for
(
int
i:treeSet) System.out.println(i);
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TreeSet的唯一性解释，源码剖析：唯一性根据比较的返回值是否为0，如果为零，则相等；排序的方式有两种，自然排序和比较器排序。
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//TreeSet类
class
TreeSet
implements
Set{
private
static
final
Object PRESENT =
new
Object();
private
transient
NavigableMap<E,Object> m;
TreeSet(NavigableMap<E,Object> m) {
this
.m = m;
}
public
TreeSet() {
this
(
new
TreeMap<>());
}
public
boolean
add(E e) {
return
m.put(e, PRESENT)==
null
;
}
}
//TreeMap类
class
TreeMap
implements
Map{
<br>
//红黑树实现
public
V put(K key, V value) {
Entry<K,V> t = root;<br>
//建立根节点
if
(t ==
null
) {
compare(key, key);
// type (and possibly null) check
root =
new
Entry<>(key, value,
null
);
size =
1
;
modCount++;
return
null
;
}
int
cmp;
Entry<K,V> parent;
// split comparator and comparable paths
Comparator<?
super
K> cpr = comparator;
if
(cpr !=
null
) {
do
{
parent = t;
cmp = cpr.compare(key, t.key);
if
(cmp <
0
)
t = t.left;
else
if
(cmp >
0
)
t = t.right;
else
return
t.setValue(value);
}
while
(t !=
null
);
}
else
{
if
(key ==
null
)
throw
new
NullPointerException();
@SuppressWarnings
(
"unchecked"
)
Comparable<?
super
K> k = (Comparable<?
super
K>) key;
do
{
parent = t;
cmp = k.compareTo(t.key);
if
(cmp <
0
)
t = t.left;
else
if
(cmp >
0
)
t = t.right;
else
return
t.setValue(value);
}
while
(t !=
null
);
}
Entry<K,V> e =
new
Entry<>(key, value, parent);
if
(cmp <
0
)
parent.left = e;
else
parent.right = e;
fixAfterInsertion(e);
size++;
modCount++;
return
null
;
}
}
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对象中的实例，自然排序：具体类实现Comparable接口，重写Comparable方法。构造方法为默认构造
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public
class
Student
implements
Comparable<Student>{
private
String name;
private
Integer age;
Student(String name,
int
age)
{
this
.name=name;
this
.age=age;
}
// @Override
// public int hashCode() {
// return 0;
// }
//
// @Override
// public boolean equals(Object obj) {
// if(this == obj)
// return true;
//
// if(!(obj instanceof Student))
// return false;
//
// Student s = (Student) obj;
// return this.name.equals(s.name) && this.age.equals(s.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
(name !=
null
? !name.equals(student.name) : student.name !=
null
)
return
false
;
return
age !=
null
? age.equals(student.age) : student.age ==
null
;
}
@Override
public
int
hashCode() {
int
result = name !=
null
? name.hashCode() :
0
;
result =
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* result + (age !=
null
? age.hashCode() :
0
);
return
result;
}
@Override
// 从小到大
public
int
compareTo(Student o) {
int
num =
this
.age-o.age;
return
num==
0
?
this
.name.compareTo(o.name):num;
}
}
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对象中的实例，比较器排序：自定义比较器，实现Comparator接口。构造方法为带比较器的构造
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class
MyComparator
implements
Comparator<Student>{
@Override
public
int
compare(Student o1, Student o2) {
int
num = o1.age-o2.age;
return
num==
0
?o1.name.compareTo(o2.name):num;
}
}
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当然也可以使用匿名内部类来实现。
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TreeSet<Student> treeset =
new
Treeset<>(
new
Comparator<Student>(){
public
int
compare(Student o1, Student o2) {
int
num = o1.age-o2.age;
return
num==
0
?o1.name.compareTo(o2.name):num; }
})
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