目录
  • 一、HashSet集合介绍
  • 二、HashSet集合存储数据的结构(哈希表)
    • 1.什么是哈希表呢?
  • 三、HashSet存储自定义类型元素
    • 四、LinkedHashSet

      前言:

      java.util.Set接口和 java.util.List接口一样,同样继承自 Collection接口,它与 Collection接口中的方法基本一致,并没有对 Collection接口进行功能上的扩充,只是比 Collection接口更加严格了。与 List接口不同的是, Set接口中元素无序,并且都会以某种规则保证存入的元素不出现重复。
      Set集合有多个子类,这里我们介绍其中的 java.util.HashSet、 java.util.LinkedHashSet这两个集合。

      tips:Set集合取出元素的方式可以采用:迭代器、增强for。

      一、HashSet集合介绍

      java.util.HashSetSet接口的一个实现类,它所存储的元素是不可重复的,并且元素都是无序的(即存取顺序不一致)。java.util.HashSet底层的实现其实是一个java.util.HashMap支持。

      HashSet是根据对象的哈希值来确定元素在集合中的存储位置,因此具有良好的存取和查找性能。保证元素唯一性的方式依赖于:hashCodeequals方法。

      我们先来使用一下Set集合存储,看下现象,再进行原理的讲解:

      public class HashSetDemo {
          public static void main(String[] args) {
              //创建 Set集合
              HashSet<String>  set = new HashSet<String>();
      
              //添加元素
              set.add(new String("cba"));
              set.add("abc");
              set.add("bac");
              set.add("cba");
              //遍历
              for (String name : set) {
                  System.out.println(name);
              }
          }
      }

      输出结果如下,说明集合中不能存储重复元素:

      cba
      abc
      bac

      tips:根据结果我们发现字符串"cba"只存储了一个,也就是说重复的元素set集合不存储。

      二、HashSet集合存储数据的结构(哈希表)

      1.什么是哈希表呢?

      JDK1.8之前,哈希表底层采用数组+链表实现,即使用链表处理冲突,同一hash值的链表都存储在一个链表里。但是当位于一个桶中的元素较多,即hash值相等的元素较多时,通过key值依次查找的效率较低。而JDK1.8中,哈希表存储采用数组+链表+红黑树实现,当链表长度超过阈值(8)时,将链表转换为红黑树,这样大大减少了查找时间。

      简单的来说,哈希表是由数组+链表+红黑树(JDK1.8增加了红黑树部分)实现的,

      如下图所示:

      Java Set集合及其子类HashSet与LinkedHashSet详解

      看到这张图就有人要问了,这个是怎么存储的呢?

      为了方便大家的理解我们结合一个存储流程图来说明一下:

      Java Set集合及其子类HashSet与LinkedHashSet详解

      总而言之,JDK1.8引入红黑树大程度优化了HashMap的性能,那么对于我们来讲保证HashSet集合元素的唯一,其实就是根据对象的hashCode和equals方法来决定的。如果我们往集合中存放自定义的对象,那么保证其唯一,就必须复写hashCode和equals方法建立属于当前对象的比较方式。

      三、HashSet存储自定义类型元素

      给HashSet中存放自定义类型元素时,需要重写对象中的hashCode和equals方法,建立自己的比较方式,才能保证HashSet集合中的对象唯一。

      创建自定义Student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;
          }
          @Override
          public boolean equals(Object o) {
              if (this == o)
                  return true;
              if (o == null || getClass() != o.getClass())
                  return false;
              Student student = (Student) o;
              return age == student.age &&
                     Objects.equals(name, student.name);
          }
          @Override
          public int hashCode() {
              return Objects.hash(name, age);
          }
      }
      public class HashSetDemo2 {
          public static void main(String[] args) {
              //创建集合对象   该集合中存储 Student类型对象
              HashSet<Student> stuSet = new HashSet<Student>();
              //存储 
              Student stu = new Student("张三", 43);
              stuSet.add(stu);
              stuSet.add(new Student("李四", 66));
              stuSet.add(new Student("张三", 43));
              stuSet.add(new Student("王五", 23));
              stuSet.add(stu);
      
              for (Student stu2 : stuSet) {
                  System.out.println(stu2);
              }
          }
      }
      

      执行结果:

      Student [name=李四, age=66]
      Student [name=张三, age=43]
      Student [name=王五, age=23]

      四、LinkedHashSet

      我们知道HashSet保证元素唯一,可是元素存放进去是没有顺序的,那么我们要保证有序,怎么办呢?

      在HashSet下面有一个子类java.util.LinkedHashSet,它是链表和哈希表组合的一个数据存储结构。

      演示代码如下:

      public class LinkedHashSetDemo {
      	public static void main(String[] args) {
      		Set<String> set = new LinkedHashSet<String>();
      		set.add("bbb");
      		set.add("aaa");
      		set.add("abc");
      		set.add("bbc");
              Iterator<String> it = set.iterator();
      		while (it.hasNext()) {
      			System.out.println(it.next());
      		}
      	}
      }

      结果:

        bbb
        aaa
        abc
        bbc

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