Java集合進階之Collection單列集合（Set）

目錄

前言

Set集合

Set概述

Set特點

HashSet集合

HashSet概述

HashSet特點

HashSet集合保證元素唯一性原始碼分析

LinkedHashSet集合

LinkedHashSet概述與特點

TreeSet集合

TreeSet特點

TreeSet（排序方式）

總結

前言

Hello！上一期我大致講解了關于Collection單列集合以及它的子介面List集合的概述、特點和遍歷等，今天我為大家講解關于Collection集合的另一個子介面-->Set集合的相關知識點，

Set集合

Set概述

【1】Set集合類似于一個集裝箱，程式可以依次將這些貨物（多個物件）裝運進此集裝箱，而Set集合往往不能記住裝運這些貨物的順序（元素的添加順序），且不允許裝運相同的貨物，

【2】Set集合不允許包含相同的元素，如果試圖把兩個相同元素加入同一個Set集合中，則添加操作失敗，add()方法回傳false，且新元素不會被加入，

Set特點

• 元素存取無序
• 沒有索引、只能通過迭代器或增強for回圈遍歷
• 不能存盤重復元素

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不包含重復元素的集合，（相同的，只輸出一個）

        //Set沒有索引、只能通過迭代器或增強for回圈遍歷且元素存取無序
        //迭代器遍歷
        Iterator<String> it = set.iterator();
        while(it.hasNext()) {
            String s = it.next();
            System.out.println(s);
        }

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

HashSet集合

HashSet概述

HashSet是Set介面的典型實作，大多數時候使用Set集合時就是使用這個實作類，HashSet按Hash演算法來存盤集合中的元素，因此具有很好的存取和查找性能，底層資料結構是哈希表，

哈希值：

哈希值簡介：是JDK根據物件的地址或者字串或者數字算出來的int型別的數值

如何獲取哈希值：Object類中的public int hashCode()：回傳物件的哈希碼值

哈希值的特點：（1）同一個物件多次呼叫hashCode()方法回傳的哈希值是相同的；（2）默認情況下，不同物件的哈希值是不同的，而重寫hashCode()方法，可以實作讓不同物件的哈希值相同

HashSet特點

• 底層資料結構是哈希表
• 對集合的迭代順序不作任何保證，也就是說不保證存盤和取出的元素順序一致
• 沒有帶索引的方法，所以不能使用普通for回圈遍歷
• 由于是Set集合，所以不包含重復元素的集合

public class HashSetDemo_01 {
    public static void main(String[] args) {
        //創建集合物件
        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，所以是不包含重復元素的集合.相同的元素，只輸出一個

        //沒有帶索引的方法，所以不能使用普通for回圈遍歷
        //迭代器方式
        Iterator<String> it = hs.iterator();
        while (it.hasNext()) {
            String s = it.next();
            System.out.println(s);
        }
        System.out.println("----------------");

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

HashSet集合保證元素唯一性原始碼分析

HashSet集合保證元素唯一性的原理：

• 根據物件的哈希值計算存盤位置（ 1.如果當前位置沒有元素則直接存入； 如果當前位置有元素存在，則進入第二步）
• 當前元素的元素和已經存在的元素比較哈希值（1. 如果哈希值不同，則將當前元素進行存盤； 如果哈希值相同，則進入第三步）
• 通過equals()方法比較兩個元素的內容（1. 如果內容不相同，則將當前元素進行存盤；2.如果內容相同，則不存盤當前元素）

• HashSet集合保證元素唯一性的圖解

LinkedHashSet集合

LinkedHashSet概述與特點

他是Set集合典型實作類HashSet的子類，繼承了set集合的所有功能和特點，同時把其中的重要特點給修改，把無序變為有序，

• 哈希表和鏈表實作的Set介面，具有可預測的迭代次序
• 由鏈表保證元素有序，也就是說元素的存盤和取出順序是一致的
• 由哈希表保證元素唯一，也就是說沒有重復的元素

public class LinkedHashSetDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //創建LinkedHashSet集合物件
        LinkedHashSet<String> lhs = new LinkedHashSet<>();

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

        //由哈希表保證元素唯一，也就是說沒有重復的元素
        lhs.add("Java");

        /*哈希表和鏈表實作的Set介面，具有可預測的迭代次序
        由鏈表保證元素有序，也就是說元素的存盤和取出順序是一致的*/
        //遍歷集合
        for (String s : lhs) {
            System.out.println(s);
        }
    }
}

TreeSet集合

TreeSet是SortedSet介面的實作類，TreeSet可以確保集合元素處于排序狀態，

TreeSet特點

• 元素有序，可以按照一定的規則進行排序，具體排序方式取決于構造方法
• 沒有帶索引的方法，所以不能使用普通for回圈遍歷
• 由于是Set集合，所以不包含重復元素的集合

TreeSet（排序方式）

TreeSet()：根據其元素的自然排序進行排序，TreeSet會呼叫集合元素的compareTo(Objec obj)方法來比較元素之間的大小關系，然后將集合元素按升序排列，這就是自然排序，

TreeSet(Comparator comparator) ：根據指定的比較器進行排序，

這里我給出視頻講解里的關于比較器排序Comparator的使用的案例：

• 學生類

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;
    }
}

• 測驗類

public class TreeSetDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //創建集合物件
        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;
            }
        });

        //創建學生物件
        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);

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

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

總結

Set和List對比：

Set：檢索元素效率低下，洗掉和插入效率高，插入和洗掉不會引起元素位置改變，

List：和陣列類似，List可以動態增長，查找元素效率高，插入洗掉元素效率低，因為會引起其他元素位置改變，

【1】HashSet采用哈希表的存盤結構所以里面的資料是無序但是唯一的，(實作唯一的方式就是重寫 Hashcode和equals方法)

【2】TreeSet支持兩種排序方法：自然排序和定制排序，TreeSet默認采用自然排序，

今日的有關Set集合內容的分享就到這了，下期Map集合再會！（可以給個愛心嗎，友友們）