JavaSE基础八----<集合(3)>【Set接口及其实现类,Set接口的迭代方式】

2021/5/12 20:25:47

本文主要是介绍JavaSE基础八----<集合(3)>【Set接口及其实现类,Set接口的迭代方式】,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!

文章目录

  • Set接口及其实现类
    • HashSet
    • TreeSet
  • Set接口的迭代
    • 通过一个方法迭代
    • 增强For循环
    • 迭代器遍历


Set接口及其实现类



Set接口继承了Collection接口。

Set中所存储的元素是不重复的, Set中的元素是没有索引的.

Set接口有两个实现类;HashSet,TreeSet.


HashSet


HashSet是无序的(即不是按照添加元素的顺序进行排列的).默认长度为16;负载因子为0.75;即元素填充到3/4时就会开始扩容,扩容速度为2倍.

在HashSet的底层实际上就是应用了HashMap;Map是双列存储的(即键值对(key |value)的方式);而Set是单列存储的;HashSet只是使用了HashMap的那个列;是从HashMap中扩展出来的,一个单列存储的类.

底层源码:

在这里插入图片描述
未添加元素时;

在这里插入图片描述
HashSet底层;哈希表(本质上也是数组,不过里面有了Node节点(包括数据域和指针)来存储数据),链表,红黑树

在使用add方法添加元素时,里面return的是map.put(e, PRESENT)==null;调用了public V put(K key, V value) 方法;将key值传到hash( )函数中;通过return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);根据内容的hash值计算得出添加的这个元素在哈希表的位置;如果两个元素的位置计算出来在同一个位置,那么他们会通过Node节点中的指针进行指向链接,形成链表结构;当这个链表叠加到8个时,又会转为红黑树结构.元素不会重复出现

HashSet<String> h1=new HashSet<>();
        h1.add("a");
        h1.add("b");
        h1.add("d");
        h1.add("p");
        h1.add("f");
        h1.add("通话");//和b在同一个位置
        h1.add("b");
        h1.add("重地");//和b在同一个位置
        System.out.println(h1);
        //[p, a, b, 通话, 重地, d, f]

关于HashSet如何保证元素不会重复.

先用元素的哈希值进行比较;但是内容不同时;哈希值可能相同(虽然效率快,但是安全性过低);当哈希值相同内容不同时(hash碰撞,hash冲突),使用equals方法进行比较内容是否相等(双重保证,提升了安全性)

注意这个计算Hsah值的时候,如果类中没有重写equals方法,会调用Object类中的hashCode方法;这个时候的hash值在计算出来实际上是对象在内存中的地址,即使内容相同,它也会计算出不同的hash值,这就使得相同的元素存储进去了.

类中如果有重写的hashCode方法时,就会有一套hash计算方法对内容进行计算.


HashSet中的几个常用方法

返回值类型方法
booleanadd(E e) 将指定的元素添加到此集合(如果这个元素尚未存在时)
voidclear( ) 清空集合中所有元素。
Objectclone() 返回此 HashSet实例的浅层副本:元素本身不被克隆。
booleancontains(Object o) 如果此集合包含指定的元素,则返回值 true 。
booleanisEmpty() 如果此集合不包含元素,则返回 true 。
Iterator< E>iterator( ) 返回此集合中元素的迭代器。
booleanremove(Object o) 从集合中删除指定的元素。
intsize() 返回此集合中的元素个数(其基数)。


TreeSet



TreeSet可按照元素的自然顺序排列;TreeSet底层结构是红黑树(即一种自平衡的二叉树).不能存储重复元素

在添加元素时存储的对象必须实现Comparable接口。然后重写了CompareTo方法(是被TreeSet的添加方法底层调用),来保证按照指定顺序进行排序

在底层使用了TreeMap

在这里插入图片描述

TreeSet的方法

返回值类型方法
booleanadd(E e) 将指定的元素添加到此集合(如果尚未存在)
booleanaddAll(Collection<? extends E> c) 将指定集合中的所有元素添加到此集合中。
Eceiling(E e) 返回此集合中最小元素大于或等于给定元素,如果没有此元素,则返回 null 。
voidclear() 清空集合中所有元素。
Objectclone() 返回此 TreeSet实例的浅拷贝。
Comparator<? super E>comparator( ) 返回用于对该集合中的元素进行排序的比较器,或null
booleancontains(Object o) 如果此集合包含指定的元素,则返回 true 。
Iterator< E>descendingIterator() 以降序返回该集合中的元素的迭代器。
Iterator< E>iterator() 以升序返回该集合中的元素的迭代器。
Efirst( ) 返回此集合中当前的第一个(最低的)元素。
Elast( ) 返回此集合中当前的最后一个(最高的)元素。
Efloor(E e) 返回此集合中最大的元素小于或等于给定元素,如果没有这样的元素,则返回 null 。
SortedSet< E>headSet(E toElement) 返回此集合的部分的视图,其元素严格小于 toElement 。
NavigableSet< E>descendingSet() 返回此集合中包含的元素的反向排序视图。
Ehigher(E e) 返回严格大于给定元素的该集合中的最小元素,如果没有此元素则返回 null 。
Elower(E e) 返回这个集合中最大的元素严格小于给定的元素,如果没有这样的元素,则返回 null 。
booleanisEmpty( ) 如果此集合不包含元素,则返回 true 。
EpollFirst( ) 检索并删除第一个(最低)元素,或返回 null如果该集合为空。
EpollLast() 检索并删除最后一个(最高)元素,如果此集合为空,则返回 null 。
booleanremove(Object o) 如果存在,则从该集合中删除指定的元素。
intsize() 返回此集合中的元素数(其基数)。
NavigableSet< E>subSet(E fromElement, boolean fromInclusive, E toElement, boolean toInclusive) 返回该集合的部分的视图,其元素的范围从 fromElement到 toElement 。
SortedSet< E>subSet(E fromElement, E toElement) 返回此集合的部分的视图,其元素的范围从 fromElement (含)到 toElement
SortedSet< E>tailSet(E fromElement) 返回此集合的元素大于或等于 fromElement的部分的视图。
NavigableSet< E>tailSet(E fromElement, boolean inclusive) 返回此集合的部分的视图,其元素大于(或等于,如果 inclusive为true) fromElement 。


Set接口的迭代



以TreeSet为例,有一个TreeSet集合String类型的t1;有5个元素[A, a, b, c, d].

通过一个方法迭代

//1.public java.util.stream.Stream<E> stream()
        //最终以流的方式输出;
        t1.stream().forEach((a)-> System.out.println(a));

增强For循环

//2.增强for循环
        for(String f:t1){
            System.out.println(f);
        }

迭代器遍历

//3.迭代器遍历
        //public interface Iterator<E>
        //首先获取迭代器对象;
        Iterator<String> iterator=t1.iterator();
        //这里使用迭代器的hasNext方法,进行判断集合中还有没有下一个元素;
        //public abstract boolean hasNext()
        while(iterator.hasNext()){
            //如果有就使用迭代器的next方法向下移动指针,并且返回指针指向的元素;
            String s=iterator.next();
            System.out.println(s);
        }




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