Java 深入浅出掌握Collection单列集合Set

目录

• 前言
• Set集合
• Set概述
• Set特点
• HashSet集合
• HashSet概述
• HashSet特点
• HashSet集合保证元素唯一性源码分析
• LinkedHashSet集合
• LinkedHashSet概述与特点
• TreeSet集合
• TreeSet特点
• TreeSet（排序方式）
• 总结

前言

Hello！上一期我大致讲解了关于Collection单列集合以及它的子接口List集合的概述、特点和遍历等，今天我为大家讲解关于Collection集合的另一个子接口-->Set集合的相关知识点。

Set集合

Set概述

【1】Set集合类似于一个集装箱，程序可以依次将这些货物（多个对象）装运进此集装箱，而Set集合往往不能记住装运这些货物的顺序（元素的添加顺序），且不允许装运相同的货物。

【2】Set集合不允许包含相同的元素，如果试图把两个相同元素加入同一个Set集合中，则添加操作失败，add()方法返回false，且新元素不会被加入。

Set特点

• 元素存取无序
• 没有索引、只能通过迭代器或增强for循环遍历
• 不能存储重复元素

public class SetDemo_01 {
    public static void main(String[] args) {
        Set<String> set = new HashSet<>();

        //添加元素
        set.add("Hello");
        set.add("World");
        set.add("Java");
        set.add("Hello");//Set不包含重复元素的集合，（相同的，只输出一个）

        //Set没有索引、只能通过迭代器或增强for循环遍历且元素存取无序
        //迭代器遍历
        Iterator<String> it = set.iterator();
        while(it.hasNext()) {
            String s = it.next();
            System.out.println(s);
        }

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

HashSet集合

HashSet概述

HashSet是Set接口的典型实现，大多数时候使用Set集合时就是使用这个实现类。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。底层数据结构是哈希表。

哈希值：

哈希值简介：是JDK根据对象的地址或者字符串或者数字算出来的int类型的数值

如何获取哈希值：Object类中的public int hashCode()：返回对象的哈希码值

哈希值的特点：（1）同一个对象多次调用hashCode()方法返回的哈希值是相同的；（2）默认情况下，不同对象的哈希值是不同的。而重写hashCode()方法，可以实现让不同对象的哈希值相同

HashSet特点

• 底层数据结构是哈希表
• 对集合的迭代顺序不作任何保证，也就是说不保证存储和取出的元素顺序一致
• 没有带索引的方法，所以不能使用普通for循环遍历
• 由于是Set集合，所以不包含重复元素的集合

public class HashSetDemo_01 {
    public static void main(String[] args) {
        //创建集合对象
        HashSet<String> hs = new HashSet<>();

        //添加元素
        hs.add("Hello");
        hs.add("World");
        hs.add("Java");
        hs.add("Java");//由于是Set集合，所以是不包含重复元素的集合.相同的元素，只输出一个

        //没有带索引的方法，所以不能使用普通for循环遍历
        //迭代器方式
        Iterator<String> it = hs.iterator();
        while (it.hasNext()) {
            String s = it.next();
            System.out.println(s);
        }
        System.out.println("----------------");

        //增强for
        for (String s : hs) {
            System.out.println(s);
        }
    }
}

HashSet集合保证元素唯一性源码分析

HashSet集合保证元素唯一性的原理：

• 根据对象的哈希值计算存储位置（ 1.如果当前位置没有元素则直接存入； 如果当前位置有元素存在，则进入第二步）
• 当前元素的元素和已经存在的元素比较哈希值（1. 如果哈希值不同，则将当前元素进行存储； 如果哈希值相同，则进入第三步）
• 通过equals()方法比较两个元素的内容（1. 如果内容不相同，则将当前元素进行存储；2.如果内容相同，则不存储当前元素）

HashSet集合保证元素唯一性的图解

LinkedHashSet集合

LinkedHashSet概述与特点

他是Set集合典型实现类HashSet的子类，继承了set集合的所有功能和特点，同时把其中的重要特点给修改，把无序变为有序。

• 哈希表和链表实现的Set接口，具有可预测的迭代次序
• 由链表保证元素有序，也就是说元素的存储和取出顺序是一致的
• 由哈希表保证元素唯一，也就是说没有重复的元素

public class LinkedHashSetDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建LinkedHashSet集合对象
        LinkedHashSet<String> lhs = new LinkedHashSet<>();

        lhs.add("Hello");
        lhs.add("World");
        lhs.add("Java");

        //由哈希表保证元素唯一，也就是说没有重复的元素
        lhs.add("Java");

        /*哈希表和链表实现的Set接口，具有可预测的迭代次序
        由链表保证元素有序，也就是说元素的存储和取出顺序是一致的*/
        //遍历集合
        for (String s : lhs) {
            System.out.println(s);
        }
    }
}

TreeSet集合

TreeSet是SortedSet接口的实现类，TreeSet可以确保集合元素处于排序状态。

TreeSet特点

• 元素有序，可以按照一定的规则进行排序，具体排序方式取决于构造方法
• 没有带索引的方法，所以不能使用普通for循环遍历
• 由于是Set集合，所以不包含重复元素的集合

TreeSet（排序方式）

TreeSet()：根据其元素的自然排序进行排序。TreeSet会调用集合元素的compareTo(Objec obj)方法来比较元素之间的大小关系，然后将集合元素按升序排列，这就是自然排序。

TreeSet(Comparator comparator) ：根据指定的比较器进行排序。

这里我给出视频讲解里的关于比较器排序Comparator的使用的案例：

• 学生类

public class Student {
    private String name;
    private int age;

    public Student() {
    }

    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;
    }
}

• 测试类

public class TreeSetDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建集合对象
        TreeSet<Student> ts = new TreeSet<Student>(new Comparator<Student>() {
            @Override
            public int compare(Student s1, Student s2) {
                //this.age - s.age
                //s1,s2
                int num = s1.getAge() - s2.getAge();
                int num2 = num == 0 ? s1.getName().compareTo(s2.getName()) : num;
                return num2;
            }
        });

        //创建学生对象
        Student s1 = new Student("xishi", 29);
        Student s2 = new Student("wangzhaojun", 28);
        Student s3 = new Student("diaochan", 30);
        Student s4 = new Student("yangyuhuan", 33);

        Student s5 = new Student("linqingxia",33);
        Student s6 = new Student("linqingxia",33);

        //把学生添加到集合
        ts.add(s1);
        ts.add(s2);
        ts.add(s3);
        ts.add(s4);
        ts.add(s5);
        ts.add(s6);

        //遍历集合
        for (Student s : ts) {
            System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
        }
    }
}

总结

Set和List对比：

Set：检索元素效率低下，删除和插入效率高，插入和删除不会引起元素位置改变。

List：和数组类似，List可以动态增长，查找元素效率高，插入删除元素效率低，因为会引起其他元素位置改变。

【1】HashSet采用哈希表的存储结构所以里面的数据是无序但是唯一的。(实现唯一的方式就是重写 Hashcode和equals方法)

【2】TreeSet支持两种排序方法：自然排序和定制排序，TreeSet默认采用自然排序。

今日的有关Set集合内容的分享就到这了，下期Map集合再会！（可以给个爱心吗，友友们）

以上就是Java 深入浅出掌握Collection单列集合Set的详细内容，更多关于Java 单列集合的资料请关注我们其它相关文章！