Java学习（set接口、HashSet集合）

时间：2020-12-03 17:58:11

一、set接口

概念：set接口继承自Collection接口，与List接口不同的是，set接口所储存的元素是不重复的。

二、HashSet集合

概念：是set接口的实现类，由哈希表支持（实际上是一个HashMap集合）。HashSet集合元素的提取顺序与存储顺序不相同。

　　　采用哈希表数据结构存储数据，保证元素唯一性的方式依赖于：hashCode()与equals()方法。

2.1哈希表

　　什么是哈希表？ 链表与数组的组合。

　　哈希表底层使用的也是数组机制，数组中也存放对象，而这些对象往数组中存放时的位置比较特殊，当需要把这些对象给数组中存放时，

那么会根据这些对象的特有数据结合相应的算法，计算出这个对象在数组中的位置，然后把这个对象存放在数组中。而这样的数组就称为哈希数组，即就是哈希表。

　　当向哈希表中存放元素时，需要根据元素的特有数据结合相应的算法，这个算法其实就是Object类中的hashCode方法。由于任何对象都是Object类的子类，所以任何对象有拥有这个方法。即就是在给哈希表中存放对象时，会调用对象的hashCode方法，算出对象在表中的存放位置，这里需要注意，如果两个对象hashCode方法算出结果一样，这样现象称为哈希冲突，这时会调用对象的equals方法，比较这两个对象是不是同一个对象，如果equals方法返回的是true，那么就不会把第二个对象存放在哈希表中，如果返回的是false，就会把这个值存放在哈希表中。

　　总结：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。

　　Hashcode方法用来计算哈希值。

hashCode方法计算图：

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哈希表数组和链表的结合图：

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2.2HashSet存储JavaAPI中的类型元素

 

给HashSet中存储JavaAPI中提供的类型元素时，不需要重写元素的hashCode和equals方法，因为这两个方法，在JavaAPI的每个类中已经重写完毕，如String类、Integer类等。

练习实例：

1.向哈希表添加元素并且打印

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

public class Demo01 {
    //哈希表
    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        method1();
　　　　　method2();
　　　　　method3();
　　　　　method4();

    }
    public static void method1(){
        HashSet<String> set=new HashSet<String> ();
        set.add("abc");
        set.add("abc");
        set.add("ghi");
        System.out.println(set);   //
    }

打印结果：因为唯一性，所以只存储了一个“abc”.

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2.打印哈希值

//hashcode 方法（object类中提供）
    public static void method2(){
        String s1=new String("abc");
        String s2=new String("abc");
        //运行出来的 叫哈希值    运行的hashcode是string类的
        System.out.println(s1.hashCode());
        System.out.println(s2.hashCode());
    }

打印结果：哈希值  hashCode()

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3.向哈希表中添加自定义类的元素并打印

自定义Person类：

public class Person {
    private String name;
    private int age;
    public Person(){
        
    }
    //重载构造方法，创建时赋值
    public Person(String name, int age) {
        super();
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    
    @Override
    //转为字符串
    public String toString() {
        return "Person [name=" + name + ", age=" + age + "]";
    }
    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
    //重写hashCode()方法
    public int hashCode() {
        
        return name.hashCode()+age*31;
    }
    @Override
    //重写equals()方法
    public boolean equals(Object obj) {
        if(this==obj){
            return true;
        }
        if(obj==null){
            return false;
        }
        if(obj instanceof Person){
            Person p=(Person) obj;
            return name.equals(p.name)&&age==p.age;
        }
        return false;
    }
}

 

测试类方法：

public static void method3(){
        HashSet<Person> set=new HashSet<Person>();
        set.add(new Person("a",20));
        set.add(new Person("a",10));
        set.add(new Person("b",30));
        set.add(new Person("b",30));
        System.out.println(set);
    }

 

运行结果：因为重写了hashCode方法跟equals方法  所以重复的元素并没有存储到集合中

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三、LinkedHashSet集合：

我们知道HashSet保证元素唯一，可是元素存放进去是没有顺序的，那么我们要保证有序，怎么办呢？

在HashSet下面有一个子类LinkedHashSet，它是链表和哈希表组合的一个数据存储结构。

实例：迭代器遍历有序唯一输出：

//迭代器遍历有序唯一输出
    public static void method4(){
        LinkedHashSet<String> set=new LinkedHashSet <String>();
        set.add("a");
        set.add("aabbb");
        set.add("张三");
        set.add("李四");
        set.add("a");
        set.add("李四");
        Iterator it=set.iterator();
        while(it.hasNext()){
            System.out.println(it.next());
        }

 运行结果：按照存储顺序打印

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四、 判断集合元素唯一的原理

 4.1ArrayList的contains方法判断元素是否重复原理

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ArrayList的contains方法会使用调用方法时，传入的元素的equals方法依次与集合中的旧元素所比较，从而根据返回的布尔值判断是否有重复元素。

（true则有，false则无）。此时，当ArrayList存放自定义类型时，由于自定义类型在未重写equals方法前，判断是否重复的依据是地址值，

所以如果想根据内容判断是否为重复元素，需要重写元素的equals方法。

4.2HashSet的add/contains等方法判断元素是否重复原理

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Set集合不能存放重复元素，其添加方法在添加时会判断是否有重复元素，有重复不添加，没重复则添加。

HashSet集合由于是无序的，其判断唯一的依据是元素类型的hashCode与equals方法的返回结果。规则如下：

先判断新元素与集合内已经有的旧元素的HashCode值

l  如果不同，说明是不同元素，添加到集合。

l  如果相同，再判断equals比较结果。返回true则相同元素；返回false则不同元素，添加到集合。

所以，使用HashSet存储自定义类型，如果没有重写该类的hashCode与equals方法，则判断重复时，使用的是地址值，如果想通过内容比较元素是否相同，

需要重写该元素类的hashcode与equals方法。

 

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