Java集合之Set接口

本文主要是介绍Java集合之Set接口，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！

Set接口的框架

Collection接口：单列集合，用来存储一个一个的对象

• Set接口：存储无序的、不可重复的数据 -->高中讲的“集合”
  • HashSet:作为Set接口的主要实现；线程不安全的；可以存储null值
  • LinkedHashSet:作为HashSet的子类；遍历其内部数据时，可以按照添加的顺序遍历。对于频繁的遍历操作，LinkedHashSet效率高于HashSet。
  • TreeSet:可以按照添加对象的指定属性，进行排序。

1. Set接口中没有额外定义新的方法，使用的都是Collection中声明过的方法。
2. 要求：向Set（主要指：HashSet、LinkedHashSet）中添加的数据，其所在的类一定要重写hashCode()和equals()
   • 重写的hashCode()和equals()尽可能保持一致性：相等的对象必须具有相等的散列码
   • 重写两个方法的小技巧：对象中用作equals()方法比较的Field，都应该用来计算hashCode值。

一、HashSet

Set:存储无序的、不可重复的数据
以HashSet为例说明：

1. 无序性：不等于随机性。存储的数据在底层数组中并非按照数组索引的顺序添加，而是根据数据的哈希值决定的。
2. 不可重复性：保证添加的元素按照equals()判断时，不能返回true。即：相同的元素只能添加一个。

添加元素的过程：以HashSet为例：
我们向HashSet中添加元素a，首先调用元素a所在类的hashCode()方法，计算元素a的哈希值，
此哈希值接着通过某种算法计算出在HashSet底层数组中的存放位置（即为：索引位置），判断
数组此位置上是否已经有元素：

• 如果此位置上没有其他元素，则元素a添加成功。 --->情况1
• 如果此位置上有其他元素b（或以链表形式存在的多个元素），则比较元素a与元素b的hash值：
  • 如果hash值不相同，则元素a添加成功。 --->情况2
  • 如果hash值相同，进而需要调用元素a所在类的equals()方法；
    • equals()返回true，元素a添加失败
    • equals()返回false，则元素a添加成功。 --->情况3

对于添加成功的情况2和情况3而言：元素a与已经存在指定索引位置上数据以链表的方式存储。
jdk7：元素a放到数组中，指向原来的元素。
jdk8：原来的元素在数组中，指向元素a
总结：七上八下
HashSet底层：数组+链表的结构。

    @Test
    public void test1() {
        Set set = new HashSet();
        set.add(456);
        set.add(123);
        set.add(123);
        set.add("AA");
        set.add("CC");
        set.add(new User("Tom",12));
        set.add(new User("Tom",12));
        set.add(129);
        Iterator iterator = set.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            System.out.println(iterator.next());
        }
    }

二、LinkedHashSet的使用

LinkedHashSet作为HashSet的子类，在添加数据的同时，每个数据还维护了两个引用，记录此数据前一个数据和后一个数据。
优点：对于频繁的遍历操作，LinkedHashSet效率高于HashSet。

    @Test
    public void test2() {
        Set set = new LinkedHashSet();
        set.add(456);
        set.add(123);
        set.add(123);
        set.add("AA");
        set.add("CC");
        set.add(new User("Tom",12));
        set.add(new User("Tom",12));
        set.add(129);

        Iterator iterator = set.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            System.out.println(iterator.next());
        }
    }

三、TreeSet

1. 向TreeSet中添加的数据，要求是相同类的对象。
2. 两种排序方式：自然排序（实现Comparable接口）和定制排序（Comparator）
3. 自然排序中，比较两个对象是否相同的标准为：compareTo()返回0。不再是equals()。

    @Test
    public void test1() {
        TreeSet set = new TreeSet();
        //失败：不能添加不同类的对象
//        set.add(123);
//        set.add(456);
//        set.add("AA");
//        set.add(new User("Tom",12));
        //举例一：
//        set.add(34);
//        set.add(-34);
//        set.add(43);
//        set.add(11);
//        set.add(8);
        //举例二：
        set.add(new User("Tom",12));
        set.add(new User("Jerry",32));
        set.add(new User("Jim",2));
        set.add(new User("Mike",65));
        set.add(new User("Jack",33));
        set.add(new User("Jack",56));

        Iterator iterator = set.iterator();
        while (iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }
    }

自然排序需要在所排序对象的类中实现Comparable接口

    //按照姓名从大到小排列，年龄从小到大排序
    @Override
    public int compareTo(Object o) {
        if (o instanceof User) {
            User user = (User)o;
//            return -this.name.compareTo(user.name);
            int compare = -this.name.compareTo(user.name);
            if (compare != 0) {
                return compare;
            } else {
                return Integer.compare(this.age, user.age);
            }
        } else {
            throw new RuntimeException("输入的类型不匹配");
        }
    }

4. 定制排序中，比较两个对象是否相同的标准为：compare()返回0。不再是equals()。

    @Test
    public void test2(){
        Comparator com = new Comparator() {
            //按照年龄从小到大排列
            @Override
            public int compare(Object o1, Object o2) {
                if (o1 instanceof User && o2 instanceof User) {
                    User u1 = (User)o1;
                    User u2 = (User)o2;
                    return Integer.compare(u1.getAge(),u2.getAge());
                } else {
                    throw new RuntimeException("输入的数据类型不匹配");
                }
            }
        };
        TreeSet set = new TreeSet(com);
        set.add(new User("Tom",12));
        set.add(new User("Jerry",32));
        set.add(new User("Jim",2));
        set.add(new User("Mike",65));
        set.add(new User("Jack",33));
        set.add(new User("Mary",33));
        set.add(new User("Jack",56));
        Iterator iterator = set.iterator();
        while (iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }
    }

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