关于java:Java中的集合Set-入门篇

前言

大家好啊，我是汤圆，明天给大家带来的是《Java 中的汇合 Set – 入门篇》，心愿对大家有帮忙，谢谢

简介

后面介绍了汇合 List，映射 Map，最初再简略介绍下汇合Set，相干类如下图所示

注释

Set 从里面看像 List（都是存储繁多数据的汇合），只不过 存储的数据不会有反复 ；
然而外面却是 Map 映射（因为它内存存储是基于 Map 构造实现），这也是为什么把 Set 放到 Map 前面来说的起因。

Set 和 Map 有什么关系呢？

因为 Map 的键不会有反复，所以 Set 就利用了 Map 的这个特点，将其作为外部成员变量来应用
比方咱们看下 HashSet 外部的源码，能够看到，基本上所有操作都是基于其外部的成员变量 HashMap 进行的

    
    private transient HashMap<E,Object> map;
    // 这个常量只是为了适配 Map 的键值对构造，无实际意义
    private static final Object PRESENT = new Object();

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

    public int size() {return map.size();
    }

    public boolean contains(Object o) {return map.containsKey(o);
    }

   
    public boolean add(E e) {return map.put(e, PRESENT)==null;
    }

   
    public boolean remove(Object o) {return map.remove(o)==PRESENT;
    }

Set 的品种

Set 的品种相似 Map
Set 次要有三种类型：HashSet(罕用)、TreeSet（树形构造）、LinkedHashSet（前两者的联合）

咱们先来看一下 Set 接口次要的几个办法：

• boolean add(E e)：往 Set 中增加元素
• boolean contains(Object o)：查问 Set 是否蕴含指定对象
• boolean remove(Object o)：从 Set 中删除指定对象
• int size()：返回 Set 的元素数量

上面咱们简略看下三者的区别

接下来咱们以 HashSet 为例，来介绍 Set 接口

HashSet

HashSet 是一个无序汇合
因为它外部是基于 HashMap 实现

下面的源码咱们有看到，HashSet 每插入一个元素，就将该元素作为外部 hashMap 的 key，而后常量 Object 作为 hashMap 的 value，存储到 hashMap 中

• 如果元素的 hash 值没有反复，就依照数组的形式顺次排列；
• 如果 hash 值有反复的，就增加到已有的值对前面，造成链表构造；

整体构造 如下图所示

上面用代码示范一下

public class SetDemo {public static void main(String[] args) {
        // 初始化
        Set<Integer> set = new HashSet<>();
        // 增加元素
        set.add(10);
        // 元素数量
        int size = set.size();
        System.out.println(size);
        // 查问元素是否存在
        boolean isContain = set.contains(10);
        System.out.println(set);
        // 删除
        set.remove(10);
        System.out.println(set);
    }
}

TreeSet

TreeSet 在插入的时候，能够依照元素进行排序（默认升序）

它适宜用在排序比拟多的场景，性能会比 HashSet 差一些

上面用代码示范一下（重点要来了）

public class SetDemo {public static void main(String[] args) {
      
        // TreeSet
        B b = new B();
        // 初始化
        Set<B> set2 = new TreeSet<>();
        // 增加元素
        set2.add(b);
        // 元素数量
        int size2 = set2.size();
        System.out.println(size2);
        // 查问元素是否存在
        boolean isContain2 = set2.contains(b);
        System.out.println(set2);
        // 删除
        set2.remove(b);
        System.out.println(set2);
    }
}
class B{

}

这段代码看似一切正常，实则 暗藏玄机

如果你运行这段代码，会报出上面的 谬误提醒：类 B 不能转换为 Comparable。

可是为什么要转换呢？我也没有转换啊

那是因为外部主动转换了

TreeSet 啥时候会主动将元素类转为 Comparable 呢？

是在你插入第一个数据开始，外部就曾经开始在做比拟了（第一次先本人跟本人做比拟，目标就是查看你这个数据有没有实现 Comparable 接口）；

前面每插一个数据，都要从根节点开始挨个比拟排序

这其实也算也是 TreeSet 外部排序的工作原理

所以下面这段代码须要让 B 实现 Comparable 接口，改后如下所示

public class SetDemo {public static void main(String[] args) {
        // TreeSet
        B b = new B();
        // 初始化
        Set<B> set2 = new TreeSet<>();
        // 增加元素
        // 此时运行没问题
        set2.add(b);
        // 元素数量
        int size2 = set2.size();
        System.out.println(size2);
        // 查问元素是否存在
        boolean isContain2 = set2.contains(b);
        System.out.println(set2);
        // 删除
        set2.remove(b);
        System.out.println(set2);
    }
}
// 这里实现了 Comparable
class B implements Comparable{
    @Override
    public int compareTo(Object o) {return this.hashCode()>o.hashCode() ? 1 : -1;}
}

此时运行就没问题了

那为什么 TreeMap 没有这个问题呢？

其实 TreeMap 也有这个问题，只是 TreeMap 的键 key 个别都是字符串或者整型，而字符串和整型对象外部曾经实现了 Comparable 接口，所以问题不大（因为用自定义对象做键 key 的毕竟还是多数）

LinkedHashSet

LinkedHashSet 领有 HashSet 的大部分长处，且保障了插入的程序，使得在查问的时候，能够依照插入的程序顺次读取（原理是链表）

这里要留神一点：在 Java 程序语言设计中，所有的链表都是双向链表，即每个节点还寄存着一个指向前节点的援用

大抵的结构图如下所示(之前的 LinkedHashMap 遗记贴图了，跟这个相似，只是元素内容不同）：

三者的排序比拟

参考上一篇映射 Map，Set 排序比拟体现进去的行为与 Map 统一

总结

Set 个别用到的有 HashSet，TreeSet，LinkedHashSet，外部都是无反复元素

• HashSet 的插入和拜访都很快，然而外部是无序排列
• TreeSet 的插入和拜访都很慢，然而外部是有序排列，默认按升序排列
• LinkedHashSet 领有 HashSet 的大部分长处，而且还能够依照元素插入的程序来拜访元素，然而性能会比 HashSet 差

后记

最初，感激大家的观看，谢谢