java基础学习集合之Set 九-6

向右看齐 2024-02-17 19:32 53阅读 0赞

Set集合：元素是有序的，元素值唯一，不允许重复。  
 **HashSet**：底层数据结构式哈希表，是通过元素的hashcode和equals来保证元素的唯一性。  
如果元素的hashcode值相同，才会判断equals是否为true；  
如果元素的hashcode的值不同，不会调用equals。  
  
对于判断元素是否存在，以及删除等操作，依赖的方法是元素的hashcode和equals方法。  
  
  
**TreeSet**： 可以对Set集合中的元素进行自然排序。底层数据是二叉树  
  
排序方式一： 要让自定义对象是实现 Comparable接口，强制让对象具有比较性。,排序时当主要条件相同时，一定要判断下次要条件。  
然后重写compareTo（）方法。  
如果想要按原样顺序输出，则让compareTo（）方法返回 1。  
  
  
排序方式二：当元素自身不具备比较性时，或者具备的比较性不是所需要的，这时就需要让集合自身具备比较性。  
在集合初始化的时候，就让集合具有比较性。  
定义比较器，将比较器作为参数传递给TreeSet集合的构造函数。

set简单的demo：

package set;
    
    import java.util.HashSet;
    import java.util.Iterator;
    import java.util.Set;
    
    /**
     * 
     * @author Angus
     * Collection
     * 		list 元素有序 可以重复
     *		set  元素无序 唯一
     */
    public class SetDemo {
    	public static void main(String[] args) {
    
    		Set<String> set = new HashSet<String>();
    		set.add("hello");
    		set.add("world");
    		set.add("java");
    		//遍历  无序的只能用迭代器遍历  不能用for  应为get需要有序 可以用增强for
    		
    		Iterator<String> it = set.iterator();
    		while(it.hasNext()){
    			String next = it.next();
    			System.out.println(next);
    		}
    		//增强for遍历
    		for(String s : set){
    			System.out.println(s);
    		}
    	}
    }

HashSet 使用

package set;
    
    import java.util.HashSet;
    
    /**
     * 
     * @author Angus 
     * 	HashSet 存储自定义对象
     *  需求; 我们认为一个对象的如果成员变量值都相同 则为同一个对象
     */
    public class HashSetDemo2 {
    
    	public static void main(String[] args) {
    		// 创建对象
    		HashSet<Student> hs = new HashSet<Student>();
    		// 创建元素对象
    		Student s1 = new Student("哈哈1", 11);
    		Student s2 = new Student("哈哈2", 12);
    		Student s3 = new Student("哈哈3", 13);
    		Student s4 = new Student("哈哈4", 14);
    		Student s5 = new Student("哈哈5", 15);
    		Student s6 = new Student("哈哈1", 11);
    
    		hs.add(s1);
    		hs.add(s2);
    		hs.add(s3);
    		hs.add(s4);
    		hs.add(s5);
    		hs.add(s6);
    		// 遍历
    		for (Student s : hs) {
    			System.out.println(s);  //输出后发现 哈哈1 11岁的并没保证唯一 ，重写equals方法解决
    		}
    	}
    
    }

原因;

查看hs.add方法：

/**
         * Adds the specified element to this set if it is not already present.
         * More formally, adds the specified element <tt>e</tt> to this set if
         * this set contains no element <tt>e2</tt> such that
         * <tt>(e==null ? e2==null : e.equals(e2))</tt>.
         * If this set already contains the element, the call leaves the set
         * unchanged and returns <tt>false</tt>.
         *
         * @param e element to be added to this set
         * @return <tt>true</tt> if this set did not already contain the specified
         * element
         */
        public boolean add(E e) {
            return map.put(e, PRESENT)==null;
        }

可以看到里面为 map。put操作继续跟进

public V put(K key, V value) {
            return putVal(hash(key), key, value, false, true);
        }

跟进putVal方法

final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
                       boolean evict) {
            Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
            if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
                n = (tab = resize()).length;
            if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
                tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
            else {
                Node<K,V> e; K k;
                if (p.hash == hash &&
                    ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                    e = p;
                else if (p instanceof TreeNode)
                    e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
                else {
                    for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
                        if ((e = p.next) == null) {
                            p.next = newNode(hash, key, value, null);
                            if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
                                treeifyBin(tab, hash);
                            break;
                        }
                        if (e.hash == hash &&
                            ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                            break;
                        p = e;
                    }
                }
                if (e != null) { // existing mapping for key
                    V oldValue = e.value;
                    if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
                        e.value = value;
                    afterNodeAccess(e);
                    return oldValue;
                }
            }
            ++modCount;
            if (++size > threshold)
                resize();
            afterNodeInsertion(evict);
            return null;
        }

根据源码发现;

if (p.hash == hash &&
                    ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                    e = p;

保证唯一需要满足; hash==hash 和key==key 或者 key.equals（k）...

每个对象都是new的 hash值不一样所以需要重写hashCode方法 。key==key和equals 需要重写equals方法：

package set;
    /**
     * 标准学生类
     * @author Angus
     *
     */
    public class Student {
    	private String name;
    	private int age;
    	
    	public Student() {
    		super();
    	}
    	public Student(String name, int age) {
    		super();
    		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() {
    		final int prime = 31;
    		int result = 1;
    		result = prime * result + age;
    		result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode());
    		return result;
    	}
    	@Override
    	public boolean equals(Object obj) {
    		if (this == obj)
    			return true;
    		if (obj == null)
    			return false;
    		if (getClass() != obj.getClass())
    			return false;
    		Student other = (Student) obj;
    		if (age != other.age)
    			return false;
    		if (name == null) {
    			if (other.name != null)
    				return false;
    		} else if (!name.equals(other.name))
    			return false;
    		return true;
    	}
    	
    	
    }

这样就可以保证对象的唯一了。。。。。

怎么使用快速写equals和hashCode方法：

![Center][]

TreeSet 集合使用

基于 `TreeMap` 的 `NavigableSet` 实现。使用元素的自然顺序对元素进行排序，或者根据创建 set 时提供的`Comparator` 进行排序，具体取决于使用的构造方法。

简单使用;

package set;
    
    import java.util.TreeSet;
    
    /**
     * TreeSet
     * @author Angus
     *	基于 TreeMap 的 NavigableSet 实现。使用元素的自然顺序对元素进行排序，
     *	或者根据创建 set 时提供的 Comparator 进行排序，具体取决于使用的构造方法。 
     */
    public class TreeSetDemo {
    
    	public static void main(String[] args) {
    		TreeSet<String> ts = new TreeSet<>();
    		
    		ts.add("hello");
    		ts.add("world");
    		ts.add("java");
    		ts.add("world");
    		ts.add("abcd");
    		
    		System.out.println(ts);//输出只有一个world 保证唯一
    		
    		for(String s : ts){
    			System.out.println(s); //默认排序 自然排序  
    		}
    	}
    
    }

TreeSet存储自定义对象

package set;
    
    import java.util.TreeSet;
    
    /**
     * TreeSet
     * 
     * @author Angus
     */
    public class TreeSetDemo {
    
    	public static void main(String[] args) {
    		TreeSet<Student> ts = new TreeSet<>();
    
    		// 创建元素对象
    		Student s1 = new Student("哈哈1", 11);
    		Student s2 = new Student("哈哈2", 12);
    		Student s3 = new Student("哈哈3", 13);
    		Student s4 = new Student("哈哈4", 14);
    		Student s5 = new Student("哈哈5", 15);
    		Student s6 = new Student("哈哈1", 11);
    
    		ts.add(s1);
    		ts.add(s2);
    		ts.add(s3);
    		ts.add(s4);
    		ts.add(s5);
    		ts.add(s6);
    
    		for (Student s : ts) {
    			System.out.println(s); // 默认排序 自然排序
    			//Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: set.Student cannot be cast to java.lang.Comparable
    			//直接输出会报错。。。为什么？？？
    		}
    		//要是排序需要：
    		/**
    		 * A 自然排序  让类实现 接口
    		 * 在自然排序中，根据返回值处理
    		 * 正数 	正序排序
    		 * 负数     倒序排序
    		 * 0	元素不添加到集合，就是保证元素唯一的原理   ，如果有相同元素会输出是哪个元素相同
    		 */
    		/**
    		 * B比较器接口 Comparator 带参构造
    		 * 
    		 */
    	}
    
    }

会发现直接报错，采用自然排序设置

package set;
    /**
     * 标准学生类
     * @author Angus
     *
     */
    public class Student implements Comparable<Student>{
    	private String name;
    	private int age;
    	
    	public Student() {
    		super();
    	}
    	public Student(String name, int age) {
    		super();
    		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() {
    		final int prime = 31;
    		int result = 1;
    		result = prime * result + age;
    		result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode());
    		return result;
    	}
    	@Override
    	public boolean equals(Object obj) {
    		if (this == obj)
    			return true;
    		if (obj == null)
    			return false;
    		if (getClass() != obj.getClass())
    			return false;
    		Student other = (Student) obj;
    		if (age != other.age)
    			return false;
    		if (name == null) {
    			if (other.name != null)
    				return false;
    		} else if (!name.equals(other.name))
    			return false;
    		return true;
    	}
    	@Override
    	public int compareTo(Student s) {
    		/**
    		 * A 自然排序  让类实现 接口
    		 * 在自然排序中，根据返回值处理
    		 * 正数 	正序排序
    		 * 负数     倒序排序
    		 * 0	元素不添加到集合，就是保证元素唯一的原理
    		 */
    		return 1;
    		//需求按年龄大小排序
    		
    	}
    	
    	
    }

现在按照年龄大小排序：

@Override
    	public int compareTo(Student s) {
    		/**
    		 * A 自然排序  让类实现 接口
    		 * 在自然排序中，根据返回值处理
    		 * 正数 	正序排序
    		 * 负数     倒序排序
    		 * 0	元素不添加到集合，就是保证元素唯一的原理
    		 */
    		
    		//需求按年龄大小排序
    		int mun = this.age - s.getAge();
    		return mun;
    		
    	}

结果：并且做了去重的操作

![Center 1][]

需求：按照年龄长度排序;

@Override
    	public int compareTo(Student s) {
    		/**
    		 * A 自然排序  让类实现 接口
    		 * 在自然排序中，根据返回值处理
    		 * 正数 	正序排序
    		 * 负数     倒序排序
    		 * 0	元素不添加到集合，就是保证元素唯一的原理
    		 */
    		
    		//需求姓名长度   长度一样的清除
    		int length = this.name.length()-s.getName().length();
    		return length;
    		
    	}

但是这样也有缺陷，有名字一样的，但是年龄不一样，所以需要多次比较。。。。。

这里就不写了。

TreeSet接口图解：

![Center 2][]

比较器接口 Comparator

package set;
    
    import java.util.TreeSet;
    
    /**
     * TreeSet
     * 
     * @author Angus
     * 	B比较器接口 Comparator 带参构造
     * 
     * TreeSet(Comparator<? super E> comparator) 
     *        构造一个新的空 TreeSet，它根据指定比较器进行排序
     */
    public class TreeSetDemo2 {
    
    	public static void main(String[] args) {
    		TreeSet<Student> ts = new TreeSet<>(new MyComparator());
    
    		// 创建元素对象
    		Student s1 = new Student("哈哈1", 11);
    		Student s2 = new Student("哈哈22", 12);
    		Student s3 = new Student("哈哈333", 13);
    		Student s4 = new Student("哈哈4444", 14);
    		Student s5 = new Student("哈哈55555", 15);
    		Student s6 = new Student("哈哈1", 11);
    
    		ts.add(s1);
    		ts.add(s2);
    		ts.add(s3);
    		ts.add(s4);
    		ts.add(s5);
    		ts.add(s6);
    
    		for (Student s : ts) {
    			System.out.println(s); // 默认排序 自然排序
    		}
    	}
    
    }

比较器：

package set;
    
    import java.util.Comparator;
    
    public class MyComparator implements Comparator<Student> {
    
    	@Override
    	public int compare(Student s1, Student s2) {
    		int num = s1.getAge() - s2.getAge();
    		return 1;
    	}
    
    }

匿名内部类实现

TreeSet<Student> ts = new TreeSet<>(new Comparator<Student>() {
    			
    			@Override
    			public int compare(Student s1, Student s2) {
    				int num = s1.getAge() - s2.getAge();
    				return 1;
    			}
    		});

一般工作中采用第二种，这样就不用频繁修改代码，只需要新建一个类MyComparator就行。。。

#### 最后附上JDK使用文档API [下载][Link 1] ####

[Center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/01/30/1989007634694447a5d2481782657ee7.png
[Center 1]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/01/30/182164968f0b45aeada3d6927cf47ca5.png
[Center 2]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/01/30/b02b18ebacd44195a47adb2273bf5cdb.png
[Link 1]: http://download.csdn.net/detail/onceing/9748619