【JAVA学习之路 | 进阶篇】Set及其实现类与常用方法

简介: 【JAVA学习之路 | 进阶篇】Set及其实现类与常用方法

1.Set及其常用实现类

Set接口是java.util.Collection接口的子接口.用来存储一个一个的数据.后面学习到的Map接口则用来存储key-value键值对.

Set : 存储无序的,不可重复的数据
    |----->HashSet : 主要实现类 : 底层使用的是HashMap,即使用数组+单向链表+红黑树来存储。
        |----->LinkedSet : 是HashSet的子类,在其存储结构的基础上,增加了一组双向链表,用来记录添加                        
                           元素的先后顺序。即我们可以按照添加的顺序实现遍历.便于频繁查询工作。
    |----->TreeSet : 底层使用红黑树进行存储,可以按照添加的元素的指定属性的大小顺序来进行遍历.

2.Set中常用方法

即Collection接口中的15个抽象方法.没有新增的方法.

3.Set中无序性与不可重复性的理解

(1). 无序性 :并不等同于随机性.

添加元素的顺序与遍历元素的顺序不一致,是否能说明Set的无序性呢?其实是不可以的.因为可以看到,多次运行,遍历结果还是第一次的遍历元素的顺序.

@Test
    public void Test1() {
        Set set = new HashSet();
        //自动装箱
        set.add(12);
        set.add(34);
        set.add("hexua");
        set.add('a');
        //foreach循环
        for (Object obj : set) {
            System.out.println(obj);
        }
    }
 
控制台
//多次运行,都是这个顺序
a
34
12
hexua

无序性与添加的元素的位置有关.其并不像ArrayList是连续排列的.其是根据哈希函数算得的哈希值计算其在数组中的存储位置,因为该位置不是依次紧密排列的,表现为无序性.(学过数据结构的应该觉得比较好理解一点)


(2). 不可重复性 : 添加到Set元素中的元素不能相同.


其比较的标准是hashCode()得到的哈希值及equals()得到的boolean类型的结果.只有哈希值相等,而且equals()返回true,则判断元素已重复,所以不将该元素添加到Set中.


(3). 注 : 添加到HashSet/LinkedHashSet的元素的要求 : 必须重写Object类中的HashCode与equals方法.且二者需要保持一致性.

4.HashSet的底层结构

通过查看源码,发现HashSet的底层是通过HashMap来实现的.

public HashSet() {
        map = new HashMap<>();
    }

而HashMap的底层使用数组+单向链表+红黑树来存储.


例如add(12),通过hashCode方法可以算出一个哈希值,并将该元素放到该哈希值对应的位置存储.该位置存储的是元素的地址.接着后面add(23),add(34)...如果hashCode()算得某个位置,并且该位置已经存储了某个元素的地址(哈希冲突),那么第一个元素可以存储第二个元素的引用,从而构成了单链表.


重复性判断可以这样理解.hashCode()算出一个哈希值,找到该哈希值对应的位置,将该元素(A)与该位置对应的元素(B)(只有单元素情况)进行equals比较.如果相等,则返回,不加入到HashSet中,如果不相等,则原来的元素(B)存储该元素(A)的引用,即加入到HashSet中.如果哈希值对应的位置指向的一条单向链表,则将该元素与指向的一条单链表依次比较.

5.TreeSet的使用

(1). 查看源码发现,TreeSet底层是通过TreeMap实现,故TreeSet底层使用红黑树进行存储.


(2). 可以按照添加元素的指定的属性大小的顺序进行遍历.


(3). 要求 : 添加到TreeSet中的元素对象必须是同一类型,否则会报错.添加的元素需要考虑排序.自然排序or定制排序.即实现Comparable接口重写CompareTo方法或者实现Comparator接口重写Compare方法.


(4). 判断数据是否相等的标准.

  • 由于TreeSet并不是由数组+单向链表进行存储,所以不必重写hashCode与equals方法.
  • 标准考虑自然排序或者定制排序.由于TreeSet中不能存在相同的元素,所以后一个相同的元素不能被添加到TreeSet中.

自然排序(Comparable接口实现compareTo方法)以名字作为比较的依据.

public class Person implements Comparable{
    private String name;
    private int age;
 
    public Person() {
    }
 
    public Person(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 "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
 
    @Override
    public int compareTo(Object o) {
        if (o instanceof Person) {
            Person p = (Person) o;
            return this.getName().compareTo(p.getName());
        }
        throw new RuntimeException("异常");
    }
}
 
@Test
    public void Test2() {
        Set set = new TreeSet();
        set.add(new Person("mahuateng", 50));
        set.add(new Person("dinglei", 51));
        set.add(new Person("liuqiangdong", 49));
        set.add(new Person("mayun", 52));
        for (Object obj : set) {
            //默认调用toString方法
            System.out.println(obj);
        }
    }
 
控制台
Person{name='dinglei', age=51}
Person{name='liuqiangdong', age=49}
Person{name='mahuateng', age=50}
Person{name='mayun', age=52}

定制排序(Comparator接口实现Compare方法)以名字作为比较的依据.

按住Ctrl+p,查看到可以放比较器实参.

@Test
    public void Test2() {
        Set set = new TreeSet(new Comparator() {
            @Override
            public int compare(Object o1, Object o2) {
                if (o1 instanceof Person && o2 instanceof Person) {
                    Person p1 = (Person) o1;
                    Person p2 = (Person) o2;
                    return p1.getAge() - p2.getAge();
                }
                throw new RuntimeException();
            }
        });
        set.add(new Person("mahuateng", 50));
        set.add(new Person("dinglei", 51));
        set.add(new Person("liuqiangdong", 49));
        set.add(new Person("mayun", 52));
        for (Object obj : set) {
            System.out.println(obj);
        }
    }
 
控制台
Person{name='liuqiangdong', age=49}
Person{name='mahuateng', age=50}
Person{name='dinglei', age=51}
Person{name='mayun', age=52}
相关文章
|
9月前
|
存储 JavaScript Java
(Python基础)新时代语言!一起学习Python吧!(四):dict字典和set类型;切片类型、列表生成式;map和reduce迭代器;filter过滤函数、sorted排序函数;lambda函数
dict字典 Python内置了字典:dict的支持,dict全称dictionary,在其他语言中也称为map,使用键-值(key-value)存储,具有极快的查找速度。 我们可以通过声明JS对象一样的方式声明dict
500 2
|
9月前
|
Java
Java语言实现字母大小写转换的方法
Java提供了多种灵活的方法来处理字符串中的字母大小写转换。根据具体需求,可以选择适合的方法来实现。在大多数情况下,使用 String类或 Character类的方法已经足够。但是,在需要更复杂的逻辑或处理非常规字符集时,可以通过字符流或手动遍历字符串来实现更精细的控制。
545 18
|
10月前
|
算法 安全 Java
除了类,Java中的接口和方法也可以使用泛型吗?
除了类,Java中的接口和方法也可以使用泛型吗?
283 11
|
9月前
|
Java 编译器 Go
【Java】(5)方法的概念、方法的调用、方法重载、构造方法的创建
Java方法是语句的集合,它们在一起执行一个功能。方法是解决一类问题的步骤的有序组合方法包含于类或对象中方法在程序中被创建,在其他地方被引用方法的优点使程序变得更简短而清晰。有利于程序维护。可以提高程序开发的效率。提高了代码的重用性。方法的名字的第一个单词应以小写字母作为开头,后面的单词则用大写字母开头写,不使用连接符。例如:addPerson。这种就属于驼峰写法下划线可能出现在 JUnit 测试方法名称中用以分隔名称的逻辑组件。
375 4
|
9月前
|
编解码 Java 开发者
Java String类的关键方法总结
以上总结了Java `String` 类最常见和重要功能性方法。每种操作都对应着日常编程任务,并且理解每种操作如何影响及处理 `Strings` 对于任何使用 Java 的开发者来说都至关重要。
501 5
|
10月前
|
Java 开发者
Java 函数式编程全解析:静态方法引用、实例方法引用、特定类型方法引用与构造器引用实战教程
本文介绍Java 8函数式编程中的四种方法引用:静态、实例、特定类型及构造器引用,通过简洁示例演示其用法,帮助开发者提升代码可读性与简洁性。
|
Java 开发者
奇迹时刻!探索 Java 多线程的奇幻之旅:Thread 类和 Runnable 接口的惊人对决
【8月更文挑战第13天】Java的多线程特性能显著提升程序性能与响应性。本文通过示例代码详细解析了两种核心实现方式:Thread类与Runnable接口。Thread类适用于简单场景,直接定义线程行为;Runnable接口则更适合复杂的项目结构,尤其在需要继承其他类时,能保持代码的清晰与模块化。理解两者差异有助于开发者在实际应用中做出合理选择,构建高效稳定的多线程程序。
267 7
|
Java 开发者
在 Java 中,一个类可以实现多个接口吗?
这是 Java 面向对象编程的一个重要特性,它提供了极大的灵活性和扩展性。
1222 58
|
Java 开发者
在Java多线程编程中,创建线程的方法有两种:继承Thread类和实现Runnable接口
【10月更文挑战第20天】在Java多线程编程中,创建线程的方法有两种:继承Thread类和实现Runnable接口。本文揭示了这两种方式的微妙差异和潜在陷阱,帮助你更好地理解和选择适合项目需求的线程创建方式。
387 3
|
Java
Java中多线程编程的基本概念和创建线程的两种主要方式:继承Thread类和实现Runnable接口
【10月更文挑战第20天】《JAVA多线程深度解析:线程的创建之路》介绍了Java中多线程编程的基本概念和创建线程的两种主要方式:继承Thread类和实现Runnable接口。文章详细讲解了每种方式的实现方法、优缺点及适用场景,帮助读者更好地理解和掌握多线程编程技术,为复杂任务的高效处理奠定基础。
317 2