java集合之HashSet

HashSet:位于java.util包下

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1 HashSet概述

特点：作为Set集合的一种，首先是无序的，不可重复的；允许存放null值；底层封装HashMap；实现是不同步的，线程不安全；

常用构造：

  public HashSet() :构造一个新的空 set，其底层 HashMap 实例的默认初始容量是 16，加载因子是 0.75。

常用方法：

1）添加功能

boolean  add(E e)  : 如果此 set 中尚未包含指定元素，则添加指定元素

2）判断功能

boolean  isEmpty(): 如果此 set 不包含任何元素，则返回 true。

boolean contains(Object o): 如果此列表中包含指定的元素，则返回 true

3）获取功能

int size() : 返回此 set 中的元素的数量（set 的容量）。

4）删除功能

void clear() ：移除此列表中的所有元素。注意：此方法比较暴力，一般不使用。

boolean remove(Object o)：如果指定元素存在于此 set 中，则将其移除。

5）迭代器功能

public Iterator<E> iterator() 返回对此 set 中元素进行迭代的迭代器。返回元素的顺序并不是特定的。

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2 HashSet的使用

1）使用HashSet存储字符串：如何实现存储元素的唯一性？？

package SetTest;

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

public class HashSetDemo1 {
　　public static void main(String[] args) {
　　　　Set<String> set = new HashSet<String>();
　　　　set.add("java");
　　　　set.add("js");
　　　　set.add("sql");
　　　　set.add("java");
　　　　set.add("js");
　　　　set.add("jquery");

　　　　for(String s:set){
　　　　　　System.out.println(s);
　　　　}
　　}
}

输出结果：

java
js
jquery
sql

分析：

1）通过查看add()方法的源码，底层是使用HashMap的put()方法实现元素的存取，继续查看put存储元素的源码，可知要保证存储元素的唯一性依赖于元素的equals和hashCode方法的实现，首先看hashCode方法，如果存在hash值和待存储元素的hash值相等的元素，则继续通过equals方法比较二者。如果相等则不存储。

2）由于String类重写了equals()和hashCode()方法: 这两个方法都是依赖于String对象的内容》》只有字符串内容一样就认为是相等的，不会在集合中存储。

public int hashCode() {
　　int h = hash;
　　if (h == 0 && value.length > 0) {
　　　　char val[] = value;

　　　　for (int i = 0; i < value.length; i++) {
　　　　　　h = 31 * h + val[i];   //hash值的生成依赖于字符串的内容
　　　　}
　　　　hash = h;
　　}
　　return h;
}

public boolean equals(Object anObject) {
　　if (this == anObject) {
　　　　return true;
　　}
　　if (anObject instanceof String) {
　　　　String anotherString = (String)anObject;
　　　　int n = value.length;
　　　　if (n == anotherString.value.length) {
　　　　　　char v1[] = value;
　　　　　　char v2[] = anotherString.value;
　　　　　　int i = 0;
　　　　　　while (n-- != 0) {    //判断两个字符串是否相等，依赖于字符串的内容是否一样
　　　　　　　　if (v1[i] != v2[i])
　　　　　　　　　　return false;
　　　　　　　　i++;
　　　　　　}
　　　　　　return true;
　　　　}
　　}
　　return false;
}

同样在存储其他基本类型的装箱类型也可以实现存储元素的唯一性，因为这些装箱类型也实现了equals()和hashCode()方法。（如Integer,Character等）

2）使用HashSet存储自定义对象：如何保证存储元素的唯一性（此处我们认为Student的name和age相等就意味着元素相等）

package SetTest;

public class Student {
　　private String name;
　　private int age;
　　public Student(String name,int age){
　　　　this.name = name;
　　　　this.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
　　public String toString() {
　　　　return "Student [name=" + name + ", age=" + age + "]";
　　}

　　@Override
　　public int hashCode() {
　　　　int hash = name.hashCode()+age;
　　　　return hash;
　　}
　　@Override
　　public boolean equals(Object obj) {
　　　　if(this==obj)
　　　　　　return true;
　　　　if(obj instanceof Student){
　　　　　　Student stu = (Student)obj;
　　　　　　if(stu.getName().equals(name) && stu.getAge()==age)
　　　　　　　　return true;
　　　　}
　　　　return false;
　　}
}

package SetTest;

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

public class HashSetTest {
　　public static void main(String[] args) {
　　　　Set<Student> set = new HashSet<Student>();

　　　　Student stu1 = new Student("hu",12);
　　　　Student stu2 = new Student("wen",27);
　　　　Student stu3 = new Student("rt",12);
　　　　Student stu4 = new Student("you",15);
　　　　Student stu5 = new Student("hu",12);
　　　　Student stu6 = new Student("te",17);
　　　　Student stu7 = new Student("wen",27);

　　　　set.add(stu1);
　　　　set.add(stu2);
　　　　set.add(stu3);
　　　　set.add(stu4);
　　　　set.add(stu5);
　　　　set.add(stu6);
　　　　set.add(stu7);

　　　　for(Student s:set){
　　　　　　System.out.println(s.getName()+"------"+s.getAge());
　　　　}
　　}
}

输出结果：

te------17
hu------12
wen------27
rt------12
you------15

 分析：

从输出结果可知，此集合的存储保证了元素的唯一性，主要是因为我们在自定义类中重写了equals和hashCode方法。

 总结：

要想在hashSet集合中实现元素存取的唯一性，由于底层判断依赖于equals和hashCode方法，故所存取的元素需要重写这两个方法，以按照我们的期待存取元素。保证元素唯一性。

重新强调下：

hashCode和equals方法的使用概念非常重要：不仅可以用于set还可以用于map。
1）使用java系统类，如String/Date/或者数字包装类（Integer/Float），不必重写hashCode和equals方法。
2）如果要在set或者map中添加自定义类的实例，就要确保equals和hashCode方法能正常工作，否则代码可能出现无法预料的结果

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 HashSet和其子类LinkedHashSet的区别：

简单的例子：

HashSet<Student> set1 = new HashSet<Student>();
Student stu1 = new Student("wen",12);
Student stu2 = new Student("di",15);
Student stu3 = new Student("wu",13);
Student stu4 = new Student("yy",14);
Student stu5 = new Student("fr",16);
Student stu6 = new Student("vc",11);
Student stu7 = new Student("aw",10);

set1.add(stu1);
set1.add(stu2);
set1.add(stu3);
set1.add(stu4);
set1.add(stu5);
set1.add(stu6);
set1.add(stu7);
System.out.println("-----------------HashSet----------------------");
for(Student stu:set1){
　　System.out.println(stu.getName()+"-----------"+stu.getAge());
}

System.out.println("-----------------LinkedHashSet----------------------");
LinkedHashSet<Student> set2 = new LinkedHashSet<Student>();
set2.add(stu1);
set2.add(stu2);
set2.add(stu3);
set2.add(stu4);
set2.add(stu5);
set2.add(stu6);
set2.add(stu7);
for(Student stu:set2){
　　System.out.println(stu.getName()+"-----------"+stu.getAge());
}

输出结果是：

-----------------HashSet----------------------
wu-----------13
yy-----------14
vc-----------11
wen-----------12
di-----------15
fr-----------16
aw-----------10
-----------------LinkedHashSet----------------------
wen-----------12
di-----------15
wu-----------13
yy-----------14
fr-----------16
vc-----------11
aw-----------10

LinkedHashSet的功能与HashSet类似，毕竟是其子类。

有一个重要的区别：LinkedHashSet返回的元素顺序是可以预测的，即元素添加到集合的顺序。
该功能可以用来快速查找并判断集合中是否包含指定对象，或者用于检索元素并按照元素的添加顺序返回元素。

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