关于java:精解四大集合框架Set核心知识总结

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Set 继承于 Collection 接口,是一个不容许呈现反复元素,并且无序的汇合,次要有 HashSet 和 TreeSet 两大实现类,另外 LinkedHashSet 也有肯定的应用频率。

在判断反复元素的时候,Set 汇合会调用 hashCode()和 equal()办法来实现。

类图 UML

Set 罕用办法

与 List 一样都是接口,Set 接口也提供了汇合操作的根本办法。Java 四大汇合之一,但与 List 不同的是,Set 还提供了 equals(Object o)和 hashCode(),供其子类重写,以实现对汇合中插入反复元素的解决;

 1public interface Set<E> extends Collection<E> {
 2    // 增加
 3    boolean add(E e);
 4    boolean addAll(Collection<? extends E> c);
 5
 6    // 删除
 7    boolean remove(Object o);
 8    boolean removeAll(Collection<?> c);
 9    void clear();
10
11    // 长度
12    int size();
13    // 是否为空
14    boolean isEmpty();
15
16    // 是否蕴含
17    boolean contains(Object o);
18    boolean containsAll(Collection<?> c);
19    boolean retainAll(Collection<?> c); 
20
21    // 获取 Set 汇合的迭代器:22    Iterator<E> iterator();
23
24    // 把汇合转换成数组
25    Object[] toArray();
26    <T> T[] toArray(T[] a);
27
28    // 判断元素是否反复,为子类进步重写办法
29    boolean equals(Object o);
30    int hashCode();
31}

接口里常识定义了办法,具体的实现请看上面两个罕用实现类。

HashSet

HashSet 是用来存储 没有反复元素的汇合类 并且是无序的 。实现了 Set 接口。底层其实次要是应用 HashMap 机制实现,所以也是 线程不平安

局部源码:

1public class HashSet<E>  extends AbstractSet<E>  implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable{
2    private transient HashMap<E,Object> map;
3    // 这里这个 PRESENT 就是作为 HashMap 中的 key
4    private static final Object PRESENT = new Object();
5    public HashSet() {6        map = new HashMap<>();
7    }

特色:

  1. 不可反复
  2. 无序
  3. 线程不平安,若多个线程同时操作 HashSet,必须通过代码实现同步;
  4. 汇合元素能够是 null,但只能放入一个 null

应用场景:去重、不要求程序

原理:HashSet 底层由 HashMap 实现,插入的元素被当做是 HashMap 的 key,依据 hashCode 值来确定汇合中的地位,因为 Set 汇合中并没有角标的概念,所以并没有像 List 一样提供 get()办法。当获取 HashSet 中某个元素时,只能通过遍历汇合的形式进行 equals()比拟来实现;

罕用办法

 1    // 增加
 2    public boolean add(E e) {3        return map.put(e, PRESENT)==null;
 4    }
 5    // 移除
 6    public boolean remove(Object o) {7        return map.remove(o)==PRESENT;
 8    }
 9    // 清空
10    public void clear() {11        map.clear();
12    }
13    // 获取迭代器
14    public Iterator<E> iterator() {15        return map.keySet().iterator();
16    }
17    // 判断是否为空
18    public boolean isEmpty() {19        return map.isEmpty();
20    }
21    // 求汇合大小
22    public int size() {23        return map.size();
24    }

正如下面所说,底层应用 HashMap 的 key 不能反复机制来实现没有反复的 HashSet。

TreeSet

TreeSet 实现了 SortedSet 接口,意味着能够排序,它是一个 有序 并且 没有反复的汇合类 ,底层是通过 TreeMap 实现。TreeSet 并不是依据插入的程序来排序,而是字典天然排序。 线程不平安 。从名字上能够看出,此汇合的实现和树结构无关。与 HashSet 汇合相似,TreeSet 也是基于 Map 来实现,具体实现TreeMap(前面解说),其底层构造为 红黑树(非凡的二叉查找树)。

TreeSet 反对两种排序形式:天然升序排序 自定义排序

局部源码

 1public class TreeSet<E> extends AbstractSet<E> implements NavigableSet<E>, Cloneable, java.io.Serializable{
 2
 3    private transient NavigableMap<E,Object> m;
 4
 5    private static final Object PRESENT = new Object();
 6
 7    TreeSet(NavigableMap<E,Object> m) {
 8        this.m = m;
 9    }
10
11    public TreeSet() {12        this(new TreeMap<E,Object>());
13    }

罕用办法

 `1 // 求汇合大小
 2 public int size() {3     return m.size();
 4 }
 5 // 判断是否为空
 6 public boolean isEmpty() {7     return m.isEmpty();
 8 }
 9 // 判断是否蕴含
10 public boolean contains(Object o) {11     return m.containsKey(o);
12`

特色:

  1. 不可反复
  2. 有序,默认天然升序排序
  3. 线程不平安,若多个线程同时操作 HashSet,必须通过代码实现同步;
  4. 汇合元素不能够为 null
  5. 对插入的元素进行排序,是一个有序的汇合(次要与 HashSet 的区别);
  6. 底层应用红黑树结构,而不是哈希表构造;

原理:

TreeSet 底层是基于 treeMap(红黑树结构)实现的,能够自定义比拟器对元素进行排序,或是应用元素的天然程序。

应用场景:去重、要求排序

LinkedHashSet

LinkedHashSet 是应用 HashSet 机制实现,它是一个能够 保障插入程序或是拜访程序 ,并且 没有反复 的汇合类。线程不平安

数据结构:数组 + 双向链表,Entry 构造:before|hash|key|value|next|after,before 和 after 用于保护整个双向链表。

局部源码

 1public class LinkedHashSet<E> extends HashSet<E> implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable {
 2
 3    public LinkedHashSet(int initialCapacity, float loadFactor) {4        super(initialCapacity, loadFactor, true);
 5    }
 6
 7    public LinkedHashSet(int initialCapacity) {8        super(initialCapacity, .75f, true);
 9    }
10
11    public LinkedHashSet() {12        super(16, .75f, true);
13    }

罕用办法

从这里能够看出,这家伙基本上都是应用 HashSet 来实现的,所以罕用办法和 HashSet 雷同。

特色:

  1. 汇合元素不能够为 null;
  2. 线程不平安。

原理:

LinkedHashSet 底层应用了 LinkedHashMap 机制(比方 before 和 after),加上又继承了 HashSet,所以能够实现既能够保障迭代程序,又能够达到不呈现反复元素。

应用场景:去重、须要保障插入或者拜访程序

HashSet、TreeSet、LinkedHashSet 的区别

  • HashSet 只去重
  • TreeSet 去重并排序
  • LinkedHashSet 去重并保障迭代程序。
正文完
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