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9.Set集合

9.1.Set集合

9.1.1.Set集合遍历方式

9.1.2.Set集合特点

9.1.3.Set没有对父接口Collection进行功能上扩充

9.1.4.Set存储元素为什么不重复

9.2.Set接口实现类_HashSet

9.2.1.HashSet存储结构

9.2.2.HashSet特点

9.2.3.HashSet没有对父接口Set进行功能上补充

9.2.4.HashSet存储自定义类型元素必须重写哪两个方法，为什么

9.3.哈希值HashCode

9.4.哈希表

9.4.1.jdk8前后哈希表区别

9.4.2.哈希表特点，为什么查询速度快(哈希表原理)

9.5.Set接口实现类_LinkedHashSet

9.5.1.LinkedHashSet存储结构、存储元素特点、与HashSet区别

9.Set集合

9.1.Set集合

9.1.1.Set集合遍历方式

9.1.2.Set集合特点

9.1.3.Set没有对父接口Collection进行功能上扩充

9.1.4.Set存储元素为什么不重复

1.java.util.Set接口和java.util.List接口一样，同样继承自Collection接口，它与Collection接口中方法基本一致。并没有对Collection接口进行功能上的扩充，只是比Collection接口更加严格。与List接口不同的是，Set接口中元素无序，并且都会以某种规则保证存入的元素不出现重复。
2.set集合有多个子类，主要介绍其中java.util.HashSet和java.utill.LinkedHashSet两个集合。
3.Set集合取出元素的方式：迭代器，增强for;
4.Set接口特点：
     1.不允许存储重复元素，子类集合既有有序也有无序的。
     2.没有索引，没有带索引的方法，也不能使用普通for循环遍历
5.java.util.Set接口 extends Collection接口
  Java.util.HashSet集合 implements Set接口
6.Set接口中的方法和Collection接口中方法一致，不再学习，下面主要学习Set接口的子类(实现类)。

/*** Set集合不允许重复元素的原理：*/
public class Demo3_HashSet {public static void main(String[] args) {//创建HashSet集合对象HashSet set = new HashSet<>();String s1 = new String("abc");String s2 = new String("abc");set.add(s1);set.add(s2);set.add("重地");set.add("通话");set.add("abc");System.out.println(set);//不重复[重地, 通话, abc]}
}

1.当new HashSet<>()时在堆内存开辟空间创建集合，HashSet底层是哈希表：数组+链表/红黑树。哈希表横向是数组结构，竖向是链表/红黑树结构。
2.set集合在调用add方法存储元素时会调用元素的hashCode方法和equals方法判断元素是否重复。set.add(s1):add方法会调用s1的hashCode方法，计算字符串"abc"的哈希值为96354，然后在集合中找有没有96354这个哈希值的元素，若没有则将s1存储到集合中。
3.set.add(s2):add方法会调用s2的hashCode方法，计算字符串"abc"的哈希值为96354，然后在集合中找有没有96354这个哈希值的元素，发现有(哈希冲突)，s2会调用equals方法和哈希值相同的元素进行比较即s2.equals(s1)，若两个元素的哈希值相同并且equals方法返回true，则认定这两个元素相同，就不会把s2存储到集合中。
4.set.add("重地"):add方法会调用“重地”的hashCode方法，计算字符串“重地”哈希值1179395，然后在集合中找有没有1179395这个哈希值元素，若没有就会把"重地"字符串存储到集合中。
5.set.add("通话"):add方法会调用“通话”的hashCode方法，计算字符串“通话”的哈希值为1179395，然后在集合中找有没有1179395这个哈希值的元素，发现有(哈希冲突)，“通话”会调用equals方法和哈希值相同的元素进行比较即“通话”.equals("重地")，若两个元素的哈希值相同但equals方法返回 false，则认定这两个元素不相同，就会把"通话"存储到集合中。

9.2.Set接口实现类_HashSet

9.2.1.HashSet存储结构

9.2.2.HashSet特点

9.2.3.HashSet没有对父接口Set进行功能上补充

9.2.4.HashSet存储自定义类型元素必须重写哪两个方法，为什么

1.HashSet特点：
 *      1.存储不重复元素
 *      2.没有索引，没有带索引的方法，也不能使用普通的for循环遍历
 *      3.是一个无序的集合，存储元素和取出元素的顺序有可能不一致。
 *      4.底层是一个HashMap哈希表结构(特点是查询速度非常快)
 *      5.因为HashSet中没有除Set中方法外的特有方法，所以可以使用多态创建集合对象。因为多态弊端就是看不到子类的特有方法

public class Demo1_HashSet {public static void main(String[] args) {//使用多态创建HashSet集合对象Setset=new HashSet<>();//使用add方法向集合添加元素set.add(1);set.add(3);set.add(2);set.add(1);//使用迭代器(增强for)遍历set集合Iterator it = set.iterator();while(it.hasNext()){Integer next = it.next();System.out.println(next);//1,2,3(无序，不重复)}}
}

 

2.HashSet存储自定义类型元素:

给HashSet中存放自定义类型的元素时，必须重写对象中hashCode方法和equals方法，建立自己的比较方式才能保证HashSet集合中的对象唯一(元素不重复)。之前使用hashSet存储字符串，Integer等类型元素，他们都是java已经定义好的类，这些类都已经重写了hashCode和equals方法。因此我们使用hashSet存储自定义类型元素，必须重写这两个方法才能保证元素 的唯一性。

* HashSet存储自定义类型元素：* Set集合存储元素唯一(不重复)前提:必须重写hashCode方法和equals方法* 要求：同名同年龄的人，视为同一个人，只能存储一次。public class Demo4_HashSet {public static void main(String[] args) {//创建HashSet集合存储PersonHashSet set=new HashSet();Demo4_Person p1 = new Demo4_Person("zhangsan",18);Demo4_Person p2 = new Demo4_Person("zhangsan", 18);Demo4_Person p3 = new Demo4_Person("zhangsan", 19);//p1、p2两个对象哈希值不同System.out.println(p1.hashCode());//21685669System.out.println(p2.hashCode());//2133927002//p1、p2两个对象地址值不同(未重写的equals方法比较的是元素的地址，等价==运算符)System.out.println(p1==p2);System.out.println(p1.equals(p2));set.add(p1);set.add(p2);set.add(p3);System.out.println(set);/*显然在没有重写hashCode方法和equals方法时，p1,p2虽然内容重复但* 还是被写进set集合了，违反了set集合的唯一性。hashCode获取的是元素哈希值，未重写的equals比较的是地址而不是内容，这两个方法未重写导致比较出来的结果都是false, 所以当元素哈希值不同但内容相同时也会被存入集合。* [Demo4_Person{name=&＃39;zhangsan&＃39;, age=19},* Demo4_Person{name=&＃39;zhangsan&＃39;, age=18},* Demo4_Person{name=&＃39;zhangsan&＃39;, age=18}]*//*** 下面使用Demo4_Person1创建对象，该类重写了hashCode和equals方法*/HashSet set1 = new HashSet<>();Demo4_Person1 q1 = new Demo4_Person1("zhangsan",18);Demo4_Person1 q2 = new Demo4_Person1("zhangsan", 18);Demo4_Person1 q3 = new Demo4_Person1("zhangsan", 19);set1.add(q1); //调用add时会调用hashCode和equals方法进行比较是否重复set1.add(q2);set1.add(q3);System.out.println(q1.hashCode());System.out.println(q2.hashCode());System.out.println(q1==q2);//比较的是地址System.out.println(q1.equals(q2));//重写equals后比较内容System.out.println(set1);}
}

 

9.3.哈希值HashCode

 * 1.哈希值：
 *     哈希值是一个十进制的整数，由系统随机给出(就是对象的地址值，是一个逻辑地址，是模拟出来得到的地址，不是数据实际存储的物理地址)。
 * 2.Object类中有一个方法hashCode()可以获取对象的哈希值。
 *     int hashCode():返回该对象的哈希值
 *     hashCode()方法的源码：public native int hashCode(); native:代表该方法调用的是本地操作系统的方法。
 

9.4.哈希表

9.4.1.jdk8前后哈希表区别

9.4.2.哈希表特点，为什么查询速度快(哈希表原理)

1.HashSet集合存储数据的结构是:哈希表
2.jdk1.8版本之前与之后，哈希表的区别(或jdk1.8与jdk1.9中哈希表区别)
        1.8版本之前：哈希表=数组+链表
        1.8版本之后：哈希表=数组+链表+红黑树(提高查询速度，折半查找，一次排除一半)
3.哈希表特点:查询速度快
4.哈希表的原理：
      1.数组结构:把元素进行了分组，相同哈希值的元素是一组。
      2.链表/红黑树结构:把相同哈希值的元素连接到一起。
      3.数组结构初始容量是16，即0-15，当向集合中存储数据时，先计算元素的哈希值(即在数组中存储的位置)，比如元素“abc”的哈希值96354，即为这个元素在数组中存储位置。将哈希值存储在数组中，将元素挂到这个索引的下面。元素"重地"的哈希值和"通话"的哈希值都是1179395，称为哈希冲突，将这两个元素都挂到数组中值为1179395的索引下面。这就是为什么哈希表查询非常快，它先是把数据根据哈希值相同进行分组，然后通过链表或红黑树将相同哈希值的元素连接到一起。
      4.jdk1.9开始，当链表中的节点元素超过8个，就会将链表结构转化为红黑树结构(红黑树查询非常快)目的是提高查询速度。

9.5.Set接口实现类_LinkedHashSet

9.5.1.LinkedHashSet存储结构、存储元素特点、与HashSet区别

1.在java.util包中找到set接口，set接口的一个实现类HashSet类下有一个子类LinkedHashSet，也就是LinkedHashSet继承了HashSet并实现了Set接口。
2.java.util.LinkedHashSet集合 extends HashSet集合
3.LinkedHashSet集合特点：
 *    底层是一个哈希表(数组+链表/红黑树)+链表。多了一条链表(记录元素的存储顺序)，保证元素有序.因此它与HashSet集合的区别就在于前者是有序的，后者是无序的，
 *    其它特点相同即元素不能重复，元素没有索引。

public class Demo5_LinkedHashSet {public static void main(String[] args) {HashSet set = new HashSet<>();set.add("www");set.add("abc");set.add("abc");set.add("itcast");System.out.println(set);//[abc, www, itcast]无序，不允许重复LinkedHashSet linked = new LinkedHashSet<>();linked.add("www");linked.add("abc");linked.add("abc");linked.add("itcast");System.out.println(linked);//[www, abc, itcast]有序，不允许重复}
}

9.6.TreeSet

HashSet是散列存储，TreeSet是二叉树有序存储，这个有序不是存储有序而是根据排序规则进行排序，自定义元素需要实现comparable接口重写compartor方法定义自己排序规则。

排序说明

如果现在要是想进行排序的话，则必须在 Person 类中实现 Comparable 接口。

public class Person implements Comparable

{private String name;private int age;public int compareTo(Person per) {if (this.age > per.age) {return 1;} else if (this.age }public class TreeSetPersonDemo01 {public static void main(String[] args) {Set

all = new TreeSet

();all.add(new Person("张三", 10));all.add(new Person("李四", 10));all.add(new Person("王五", 11));all.add(new Person("赵六", 12));all.add(new Person("孙七", 13));System.out.println(all);}
}


• [姓名：张三，年龄：10, 姓名：王五，年龄：11, 姓名：赵六，年龄：12, 姓名：孙七，年龄：13]
• 从以上的结果中可以发现，李四没有了。因为李四的年龄和张三的年龄是一样的，所以会被认为是同一个对象。则 此时必须修改 Person 类，如果假设年龄相等的话，按字符串进行排序。

public int compareTo(Person per) {if (this.age > per.age) {return 1;} else if (this.age }

小结：

• 关于 TreeSet 的排序实现，如果是集合中对象是自定义的或者说其他系统定义的类没有实现 Comparable 接口，则不能实现 TreeSet 的排序，会报类型转换（转向 Comparable 接口）错误。
• 换句话说要添加到 TreeSet 集合中的对象的类型必须实现了 Comparable 接口。 不过 TreeSet 的集合因为借用了 Comparable 接口，同时可以去除重复值，而 HashSet 虽然是 Set 接口子类，但是对于没有复写 Object 的 equals 和 hashCode 方法的对象，加入了 HashSet 集合中也是不能去掉重复值的。