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一. HashSet概述
HashSet是Java汇合Set的一个实现类,Set是一个接口,其实现类除HashSet之外,还有TreeSet,并继承了Collection,HashSet汇合很罕用,同时也是程序员面试时常常会被问到的知识点,上面是结构图
public class HashSet<E> extends AbstractSet<E> implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable{}
二. HashSet结构
HashSet有几个重载的构造方法,咱们来看一下
private transient HashMap<E,Object> map;//默认结构器public HashSet() { map = new HashMap<>();}//将传入的汇合增加到HashSet的结构器public HashSet(Collection<? extends E> c) { map = new HashMap<>(Math.max((int) (c.size()/.75f) + 1, 16)); addAll(c);}//明确初始容量和装载因子的结构器public HashSet(int initialCapacity, float loadFactor) { map = new HashMap<>(initialCapacity, loadFactor);}//仅明确初始容量的结构器(装载因子默认0.75)public HashSet(int initialCapacity) { map = new HashMap<>(initialCapacity);}
通过下面的源码,咱们发现了HashSet就TM是一个皮包公司,它就对外接活儿,活儿接到了就间接扔给HashMap解决了。因为底层是通过HashMap实现的,这里简略提一下:
HashMap的数据存储是通过数组+链表/红黑树实现的,存储大略流程是通过hash函数计算在数组中存储的地位,如果该地位曾经有值了,判断key是否雷同,雷同则笼罩,不雷同则放到元素对应的链表中,如果链表长度大于8,就转化为红黑树,如果容量不够,则需扩容(注:这只是大抵流程)。
如果对HashMap原理不太分明的话,能够先去理解一下。
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三. add办法
HashSet的add办法时通过HashMap的put办法实现的,不过HashMap是key-value键值对,而HashSet是汇合,那么是怎么存储的呢,咱们看一下源码
private static final Object PRESENT = new Object();public boolean add(E e) { return map.put(e, PRESENT)==null;}
看源码咱们晓得,HashSet增加的元素是寄存在HashMap的key地位上,而value取了默认常量PRESENT,是一个空对象。
四. remove办法
HashSet的remove办法通过HashMap的remove办法来实现
//HashSet的remove办法public boolean remove(Object o) { return map.remove(o)==PRESENT;}//map的remove办法public V remove(Object key) { Node<K,V> e; //通过hash(key)找到元素在数组中的地位,再调用removeNode办法删除 return (e = removeNode(hash(key), key, null, false, true)) == null ? null : e.value;}/** * */final Node<K,V> removeNode(int hash, Object key, Object value, boolean matchValue, boolean movable) { Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, index; //步骤1.须要先找到key所对应Node的精确地位,首先通过(n - 1) & hash找到数组对应地位上的第一个node if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 && (p = tab[index = (n - 1) & hash]) != null) { Node<K,V> node = null, e; K k; V v; //1.1 如果这个node刚好key值雷同,运气好,找到了 if (p.hash == hash && ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) node = p; /** * 1.2 运气不好,在数组中找到的Node尽管hash雷同了,但key值不同,很显著不对, 咱们须要遍历持续 * 往下找; */ else if ((e = p.next) != null) { //1.2.1 如果是TreeNode类型,阐明HashMap以后是通过数组+红黑树来实现存储的,遍历红黑树找到对应node if (p instanceof TreeNode) node = ((TreeNode<K,V>)p).getTreeNode(hash, key); else { //1.2.2 如果是链表,遍历链表找到对应node do { if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) { node = e; break; } p = e; } while ((e = e.next) != null); } } //通过后面的步骤1找到了对应的Node,当初咱们就须要删除它了 if (node != null && (!matchValue || (v = node.value) == value || (value != null && value.equals(v)))) { /** * 如果是TreeNode类型,删除办法是通过红黑树节点删除实现的,具体能够参考【TreeMap原理实现 * 及罕用办法】 */ if (node instanceof TreeNode) ((TreeNode<K,V>)node).removeTreeNode(this, tab, movable); /** * 如果是链表的状况,当找到的节点就是数组hash地位的第一个元素,那么该元素删除后,间接将数组 * 第一个地位的援用指向链表的下一个即可 */ else if (node == p) tab[index] = node.next; /** * 如果找到的原本就是链表上的节点,也简略,将待删除节点的上一个节点的next指向待删除节点的 * next,隔离开待删除节点即可 */ else p.next = node.next; ++modCount; --size; //删除后可能存在存储构造的调整,可参考【LinkedHashMap如何保障程序性】中remove办法 afterNodeRemoval(node); return node; } } return null;}
removeTreeNode办法具体实现可参考 TreeMap原理实现及罕用办法
五. 遍历
HashSet作为汇合,有多种遍历办法,如一般for循环,加强for循环,迭代器,咱们通过迭代器遍历来看一下
public static void main(String[] args) { HashSet<String> setString = new HashSet<> (); setString.add("星期一"); setString.add("星期二"); setString.add("星期三"); setString.add("星期四"); setString.add("星期五"); Iterator it = setString.iterator(); while (it.hasNext()) { System.out.println(it.next()); }}
打印进去的后果如何呢?
星期二星期三星期四星期五星期一
意料之中吧,HashSet是通过HashMap来实现的,HashMap通过hash(key)来确定存储的地位,是不具备存储程序性的,因而HashSet遍历出的元素也并非依照插入的程序。
六. 共计共计
依照我后面的布局,应该每一块次要的内容都独自写一下,如汇合ArrayList,LinkedList,HashMap,TreeMap等。不过我在写这篇对于HashSet的文章时,发现有后面对HashMap的解说后,的确简略,HashSet就是一个皮包公司,在HashMap里面加了一个壳,那么LinkedHashSet是否就是在LinkedHashMap里面加了一个壳呢,而TreeSet是否是在TreeMap里面加了一个壳?咱们来验证一下
先看一下LinkedHashSet
最开始的结构图曾经提到了LinkedHashSet是HashSet的子类,咱们来看源码
public class LinkedHashSet<E> extends HashSet<E> implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable{ public LinkedHashSet(int initialCapacity, float loadFactor) { super(initialCapacity, loadFactor, true); } public LinkedHashSet(int initialCapacity) { super(initialCapacity, .75f, true); } public LinkedHashSet() { super(16, .75f, true); } public LinkedHashSet(Collection<? extends E> c) { super(Math.max(2*c.size(), 11), .75f, true); addAll(c); } public Spliterator<E> spliterator() { return Spliterators.spliterator(this, Spliterator.DISTINCT | Spliterator.ORDERED); }}
下面就是LinkedHashSet的所有代码了,是不是感觉智商被否定了,这基本上没啥货色嘛,结构器还全副调用父类的,上面就是其父类HashSet的对此的构造方法
HashSet(int initialCapacity, float loadFactor, boolean dummy) { map = new LinkedHashMap<>(initialCapacity, loadFactor);}
大家也看进去,和咱们的猜想一样,没有深究上来的必要了。如果有趣味能够看看LinkedHashMap如何保障程序性。
在看一下TreeSet
public class TreeSet<E> extends AbstractSet<E> implements NavigableSet<E>, Cloneable, java.io.Serializable{ public TreeSet() { this(new TreeMap<E,Object>()); } public TreeSet(Comparator<? super E> comparator) { this(new TreeMap<>(comparator)); } public TreeSet(Collection<? extends E> c) { this(); addAll(c); } public TreeSet(SortedSet<E> s) { this(s.comparator()); addAll(s); }}
的确如咱们所猜想,TreeSet也齐全依赖于TreeMap来实现,如果有趣味能够看看TreeMap原理实现及罕用办法。
七. 总结
原本想三章的内容,一章就算完了,尽管Set实现有点赖皮,毕竟他祖辈是Collection而不是Map,在Map的实现类上穿了一层衣服就成了Set,而后出于某种目标潜伏在Collection中,哈哈,开个玩笑,本文次要介绍了HashSet的原理以及次要办法,同时简略介绍了LinkedHashSet和TreeSet,若有不对之处,请批评指正,望共同进步,谢谢!
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