《疯狂Java讲义精粹》读书笔记12 Set集合（一）

===============《疯狂Java讲义精粹》读书笔记12 ------  Set集合========================

　　Set集合里多个对象之间没有明显的顺序，Set集合不允许包含相同的元素，如果add相同的元素就会返回false，新元素不会被加入。

import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

/**
 * Set里面不允许重复添加相同的对象
 * @author <<疯狂Java讲义精粹>>
 *
 */
public class TestSet {
    public static void main(String[] args) {
        Set name = new HashSet();
        name.add("CocoonFan");
        if(name.add(new String("CocoonFan"))){
            System.out.println("添加成功！");
        } else {
            System.out.println("添加失败！\n当前的name的内容是：" + name);
        }
    }
}

　输出的结果为：

添加失败！
当前的name的内容是：[CocoonFan]

　　很明显前后两次添加的字符串对象不是同一个对象，但是Set不会同时接受这两个对象。因为Set判断两个对象相同不是用==运算符，而是根据equals方法。

一、HashSet类                                                                                          

　　HashSet是Set接口的典型实现，HashSet按Hash算法来存储集合中的元素，因此具有很好的存取和查找性能。

　　它具有如下特点：

　　　　· 不能保证元素的排列顺序，顺序可能发生变化
　　　　· HashSet不是同步的
　　　　· 集合的元素值可以为null
　　　　· HashSet判断两个元素相等的标准是两个对象通过equals()方法比较相等，并且两个对象的hashCode()方法返回的值也相等

　　下面的程序提供了A、B、C三个类分别重写了equals()、hashCode()两个方法或者全部：

import java.util.HashSet;

/**
 * class A 重写了equals()方法始终返回true
 *
 */
class A{
    public boolean equals(Object obj){
        return true;
    }
}

/**
 * class B 重写了hashCode()方法，始终返回1.
 *
 */
class B{
    public int hashCode() {
        return 1;
    }
}

/**
 * class C 重写了hashCode()方法（始终返回2），且重写了equals()方法
 *
 */
class C {
    public int hashCode() {
        return 2;
    }
    
    public boolean equals(Object obj) {
        return true;
    }
}

public class TestEqualsHashCode {
    public static void main(String[] args) {
        HashSet name = new HashSet();
        name.add(new A());
        name.add(new A());
        
        name.add(new B());
        name.add(new B());
        
        name.add(new C());
        name.add(new C());
        
        System.out.println(name);
    }
}

输出结果：

[B@1, B@1, C@2, A@4f1d0d, A@18a992f]

　　从结果可以看出：
　　　　· HashSet 里面装的元素顺序是不确定的
　　　　· 集合里面只添加了两个A，两个B，一个C，说明Set判断两个对象的标准是equalse()方法和hashCode()方法都要一致

　　重写hashCode方法时应注意;
　　　　· 在程序运行中，同一个对象多次调用hashCode(0方法应该返回相同的值
　　　　· 当两个对象通过equals方法比较返回true 的时候，这两个对象的hashCode()的返回值也应该相等

二、LinkedHashSet类                                                                                   

　　HashSet还有一个子类LinkedHashSet,它也是根据元素的hashCode值来决定元素的储存位置，但是它同时还使用链表维护元素的秩序。它比较适合迭代访问元素。
　　输出元素的顺序和添加元素的顺序一致。

三、TreeSet类                                                                                         

　　TreeSet类是SortedSet几口的实现类，它可以确保元素处于排序状态，与HashSet相比TreeSet提供了几个额外的方法：
　　　　· Comparator comparator(): 如果TreeSet采用了定制排序，该方法返回定制排序所使用的Comparator;如果采用了自然排序则返回null
　　　　· Object last()：返回集合中的最后一个元素
　　　　· Object first(): 返回集合中的第一个元素
　　　　· Object lower(Object e)：返回集合中位于指定元素之前的元素（参考元素不需要是TreeSet中的元素）
　　　　· Object higher(Object e)：返回集合中位于指定元素之后的元素（参考元素不需要是TreeSet中的元素）
　　　　· SortedSet subSet(fromElement, toElement):返回Set的子集合，范围 [fromElement, toElement)
　　　　· SortedSet headSet(toElement):返回Set的子集合，范围从开头到toElement
　　　　· SortedSet tailSet(fromElement):返回Set的子集合，由大于会等于fromElement的元素组成

　　下面是一个测试的例子

import java.util.TreeSet;


public class TestTreeSet {
    public static void main(String[] args) {
        TreeSet numbers = new TreeSet();
        numbers.add(5);
        numbers.add(2);
        numbers.add(-9);
        numbers.add(10);
        numbers.add(-20);
        
        //输出元素，将会看到集合已经被处于排序状态
        System.out.println(numbers);
        
        //输出第一个元素
        System.out.println("集合的第一个元素是：" + numbers.first());
        
        //输出集合里的最后一个元素
        System.out.println("集合里的最后一个元素是： " + numbers.last());
        
        //返回小于4（不包含） 的自子集，注意4并没有在集合中
        System.out.println("小于4的自己是：" + numbers.headSet(4));
        
        //返回大于或等于5的子集
        System.out.println("大于等于5的子集是：" + numbers.tailSet(5));
        
        //截取一个子集[A,B)
        System.out.println("在[2,100)之间的子集是：" + numbers.subSet(2, 100));    
    }
}

输出的结果为：

[-20, -9, 2, 5, 10]
集合的第一个元素是：-20
集合里的最后一个元素是： 10
小于4的自己是：[-20, -9, 2]
大于等于5的子集是：[5, 10]
在[2,100)之间的子集是：[2, 5, 10]

　　TreeSet支持两种排序方法：自然排序和定制排序

(一)、自然排序

　　TreeSet会调用compareTo(Object obj)方法来比较元素之间的大小关系，然后将集合元素按照升序排列，这种方式就是自然排序。

　　Java提供了Comparable接口，当两个对象相比较的时候就会调用该接口的compareTo(Object obj)方法，相等返回0，大于返回一个正整数，小于返回一个负整数。

　　下面是实现了Comparable就扣的常用类：
　　　　· BigDecimal、BigInteger以及所有的整数值类型对应的包装类：按他们的数值大小进行比较
　　　　· Character： 按字符的UNICODE值进行比较
　　　　· Boolean：true对应的包装类实例大于false
　　　　· String ：按字符集中的UNICODE值进行比较
　　　　· Date、Time：后面的时间、日期比前面的时间日期大

　　如果试图把一个对象添加到TreeSet中去，则该对象必须实现Comparable接口，否则程序将跑出异常。（只有第一个元素无需实现Comparable接口，但是取出的时候还是会跑出ClassCastException异常）。在实现compareTo(Object obj)方法时必须将比较的对象强制转换成相同类型。

　　当向TreeSet中添加多个不同的不同类型的对象的时候必须自己自己实现Comparable接口。例如先向TreeSet中添加一个字符串，再添加一个Data类型的元素的时候就会跑出异常。

　　如果两个对象通过equals()方法返回true的时候，这两个对象通过compareTo(Object obj)方法比较应该返回0，否则会很麻烦，因为compareTo(Object obj)比较相等时，TreeSet不会让地儿个元素加进去，这是就会与Set集合的规则(不能有重复的元素)相冲突。

　　有时候会有这样的问题，修改TreeSet中对象的成员变量之后可能与集合中的其他元素相等，这不久与Set集合的规则矛盾了吗？这时候该怎么处理呢？