黑马程序员——JAVA基础------集合框架（二）----Set接口

时间：2023-02-18 17:09:26

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一、Set接口

1 、 Set 接口

public interface Set<E> extends Collection<E>

一 个 不 包 含 重 复 元 素 的 collection 。更 确 切 地 讲 ， set 不 包 含 满 足 el.equaIs(e2) 的 元 素 。对 el 和 e2, 并 且 最 多 包 含 一 个 null 元 素 。 正 如 其 名 称 所 暗 示 的 ， 此 接 口 模 仿 了 数 学
上 的set 抽 象 。

2、HashSet 接口

public class HashSet<E> extends AbstractSet<E> implements Cloneable, Serializable

类实现Set接口，由哈希表支持。它是无序的，不允许元素的重复，允许使用null 元素。初始容量为16，加载因子为0.75

HashSet是如何保证元素唯一性呢？
是通过元素的两个方法，hashCode 和 equals来完成
如果元素的hashCode值相同，才会判断equals是否为true
如果元素的hashCode值不同，不会调用equals

注意：对于判断元素是否存在，以及删除等操作，依赖来的方法是元素的hashcode和equals方法

代码演示：

package com.joe.list;

import java.util.HashSet;
import java.util.Iterator;
import java.util.LinkedHashSet;
import java.util.Set;
import java.util.TreeSet;

/**
 * HashSet实现类： 1、不保证迭代顺序 2、底层使用HashMap实现(哈希表)
 * 3、自定义对象是否重复的判断条件是：先判断hashCode是否相等，如果hashCode不相等，那么一定不是同一个对象
 * 如果hashCode相等，那么就需要equals方法进一步判断，如果equals返回true，表示对象是同一个
 * 如果equals返回false，表示对象不是同一个
 */
public class SetDemo {

public static void main(String[] args) {

        HashSet<String> hs = new HashSet<String>();
        hs.add("大家好");
        hs.add("努力");
        hs.add("学习");
        hs.add("JAVA");
        hs.add("ANDROID");

        System.out.println("元素的个数是：" + hs.size());

        Iterator<String> it = hs.iterator();
while (it.hasNext()) {

            System.out.println(it.next());
        }

        System.out.println("-------------------------------------");
// ----------存储自定义对象--------------------
        HashSet<Person> hs1 = new HashSet<Person>();
        Person p1 = new Person("LISI1", 30);
        Person p2 = new Person("LISI2", 29);
        Person p3 = new Person("LISI3", 32);
        Person p4 = new Person("LISHI4", 28);
        hs1.add(p1);
        hs1.add(p2);
        hs1.add(p3);
        hs1.add(p4);
        System.out.println("一共有元素：" + hs1.size());

        Iterator it1 = hs1.iterator();
while (it1.hasNext()) {
            Person p = (Person) it1.next();
            System.out.println(p);
        }
    }
}

class Person {
private String name;
private int age;

public Person() {
super();
    }

public Person(String name, int age) {
super();
this.name = name;
this.age = age;
    }

@Override
public int hashCode() {
return name.hashCode() + age * 31;
    }

@Override
public boolean equals(Object obj) {
if (this==obj)
return true;
if(obj!=null && obj.getClass() == Person.class){
        Person p = (Person) obj;
return this.name.equals(p.name) && this.age == p.age;
        }
return false;
    }

public String getName() {
return name;
    }

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

public int getAge() {
return age;
    }

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

@Override
public String toString() {
return "Person [name=" + name + ", age=" + age + "]";
    }

}

3、TreeSet

public class TreeSet<E> extends AbstractSet<E> implements 
Cloneable, Serializable

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。

TreeSet保证元素唯一性的依据：compareTo方法 return 0

第一种排序方式：让元素自身具备比较性。元素需要实现Comparable接口，覆盖Comparable方法。这种方式也称为元素的自然顺序，或者叫默认顺序。

第二种排序方式：当元素自身不具备比较性时，或者具备的比较性不是所需要的。这时就需要让集合自身具备比较性。
在集合初始化时，就有了比较方式。

当两种排序都存在时，以比较器为主。、

定义一个类，实现Comparator接口，覆盖compare方法

代码演示：

package com.joe.list;

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

/**
 * TreeSet实现类 
 * 1、使用元素的自然顺序对元素进行排序 
 * 2、底层使用TreeMap实现(树型结构)
 * 3、在TreeSet集合中存储自定义对象时，该对象必须实现Comparable/Comparator接口
 * 4、底层是自然排序，如果要按照存入的顺序输出，重写compareTo（）方法，改为“return 1“,如果要倒序输出，重写compareTo（）方法，改为“return -1”
 */
public class TreeSetDemo {

public static void main(String[] args) {

        Set<String> ts = new TreeSet<String>();
        ts.add("小明");
        ts.add("小张");
        ts.add("小曾");
        ts.add("小琪");
        System.out.println("元素的个数是：" + ts.size());
        Iterator it = ts.iterator();
while (it.hasNext()) {
            System.out.println(it.next());
        }

        System.out.println("----------添加自定义对象------------");
        Set<Student> students = new TreeSet<Student>();
        Student s1 = new Student("小明", 30);
        Student s2 = new Student("小张", 29);
        Student s3 = new Student("小曾", 32);
        Student s4 = new Student("小琪", 28);
        students.add(s1);
        students.add(s2);
        students.add(s3);
        students.add(s4);

        students.add(new Student("利亚", 29));
        System.out.println("元素的个数是：" + students.size());
        Iterator<Student> it1 = students.iterator();
while (it1.hasNext()) {
            System.out.println(it1.next());
        }

    }
}

class Student implements Comparable {
private String name;
private int age;

public Student(String name, int age) {
super();
this.name = name;
this.age = age;
    }

public Student() {
super();
    }

public String getName() {
return name;
    }

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

public int getAge() {
return age;
    }

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

@Override
public String toString() {
return "Student [name=" + name + ", age=" + age + "]";
    }

@Override
public int compareTo(Object obj) {
if (!(obj instanceof Student))
throw new RuntimeException("不是学生对象");
        Student s = (Student) obj;

if (this.age > s.age) { //先比较年龄
return 1;
        } else if (this.age < s.age) {
return this.name.compareTo(s.name); //如果年龄相同，在比较名字
        }
return -1;
    }
}

自定义比较器的代码演示：

package com.joe.list;

import java.util.Comparator;
import java.util.Iterator;
import java.util.TreeSet;

/**
 * 当元素自身不具备比较性，或者具备的比较性不是所需要的。这时需要让容器自身具备比较性。 定义了比较器，将比较器对象作为参数传递给TreeSet集合的构造函数
 * 
 * @author joe
 *
 */

public class TreeSetDemo2 {
public static void main(String[] args) {
        TreeSet ts = new TreeSet(new MyCompare());
         ts.add(new Student2("lisi",23));
         ts.add(new Student2("lisi1",22));
         ts.add(new Student2("lisi2",24));
         ts.add(new Student2("lisi3",21));

         Iterator it = ts.iterator();
while(it.hasNext()){
             Student2 stu = (Student2)it.next();
             System.out.println(stu.getName()+"..."+stu.getAge());
         }
    }

}

//自定义比较器
class MyCompare implements Comparator{
public int compare(Object o1,Object o2){
        Student2 s1 = (Student2)o1;
        Student2 s2 = (Student2)o2;

int num = s1.getName().compareTo(s2.getName());
if(num==0)
        {
//把int类型封装成Integer对象，调用compareTo方法
return new Integer(s1.getAge()).compareTo(new Integer(s2.getAge()));
// if(s1.getAge()>s2.getAge())
// return 1;
// if(s1.getAge()==s2.getAge())
// return 0;
// return -1;
        }
return num;
    }
}

class Student2 implements Comparable {
private String name;
private int age;

public Student2(String name, int age) {
super();
this.name = name;
this.age = age;
    }

public Student2() {
super();
    }

public String getName() {
return name;
    }

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

public int getAge() {
return age;
    }

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

@Override
public String toString() {
return "Student [name=" + name + ", age=" + age + "]";
    }

@Override
public int compareTo(Object obj) {
if (!(obj instanceof Student2))
throw new RuntimeException("不是学生对象");
        Student2 s = (Student2) obj;

if (this.age > s.age) { // 先比较年龄
return 1;
        } else if (this.age < s.age) {
return this.name.compareTo(s.name); // 如果年龄相同，在比较名字
        }
return -1;
    }
}

练习：

package com.joe.list;

import java.util.Comparator;
import java.util.Iterator;
import java.util.TreeSet;

/**
 * 练习：按照字符串长度排序
 * 
 * @author joe
 *
 */

public class TreeSetPractice {
public static void main(String[] args) {
        TreeSet ts = new TreeSet(new StrLenComparator());

        ts.add("abc");
        ts.add("abec");
        ts.add("at");
        ts.add("abcwrw");

        Iterator it = ts.iterator();

while (it.hasNext()) {
            System.out.println(it.next());
        }
    }

}

class StrLenComparator implements Comparator {
//重写compare方法
public int compare(Object o1, Object o2) {
        String s1 = (String) o1;
        String s2 = (String) o2;
int num = new Integer(s1.length()).compareTo(new Integer(s2.length()));
if (num == 0)
return s1.compareTo(s2);
return num;
    }
}

4、LinkedHashSet

public class LinkedHashSet<E> extends HashSet<E> implements Set<E>,Cloneable,Serializable

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。（如果在s.contains(e)返回true后立即调用s.add(e)，则元素e会被重新插入到sets中。）

代码演示：

package com.joe.list;

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

/* LinkedHashSet实现类 1、使用哈希表+双向链表实现 2、会以插入的顺序输出 3、底层是使用LinkedHashMap实现
 * 4、是HashSet的子类
 */
public class LinkedHashSetDemo {
public static void main(String[] args) {
        Set<Student> set = new LinkedHashSet<Student>();
        Student s1 = new Student("小明", 18);
        Student s2 = new Student("小张", 19);
        Student s3 = new Student("小红", 17);
set.add(s3);
set.add(s2);
set.add(s1);
set.add(new Student("小红", 17));
        System.out.println(set);
    }

}

class Student implements Comparable {
private String name;
private int age;

public Student(String name, int age) {
        super();
this.name = name;
this.age = age;
    }

public Student() {
        super();
    }

public String getName() {
return name;
    }

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

public int getAge() {
return age;
    }

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

    @Override
public String toString() {
return "Student [name=" + name + ", age=" + age + "]";
    }

    @Override
public int compareTo(Object obj) {
if (!(obj instanceof Student))
throw new RuntimeException("不是学生对象");
        Student s = (Student) obj;

if (this.age > s.age) { // 先比较年龄
return 1;
        } else if (this.age < s.age) {
return this.name.compareTo(s.name); // 如果年龄相同，在比较名字
        }
return -1;
    }
}
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