Java集合类-Set

Java集合类-Set

概要图

集合Set

Java中使用Set接口描述一个集合（集合不允许有“重复值”，注意重复的概念），集合Set是Collection的子接口，Set不允许其数据元素重复出现，也就是说在Set中每一个数据元素都是唯一的。Set接口定义的常用方法如下：

序号	方法	描述
1	size()	获取Set尺寸（即Set包含数据元素的总数）
2	add(Object obj)	向Set中添加数据元素obj
3	remove(Object obj)	从Set中移除数据元素obj
4	contains(Object obj)	判断当前Set中是否包含数据元素obj，如果包含返回true，否则返回false
5	iterator()	将Set装入迭代器

Set接口的交集、并集、差集运算

序号	方法	描述
1	addAll(Collection c)	向Set中添加c包含的全部数据元素（并集）
2	removeAll(Collection c)	从Set中移除c包含的全部数据元素（差集）
3	retainAll(Collection c)	求Set和c的交集
4	containsAll(Collection c)	判断Set是否包含c中的全部数据元素，如果全部包含返回true，否则返回false

HashSet（散列集）

• HashSet通过Hash算法排布集合内的元素，所谓的Hash算法就是把任意长度的输入（又叫做预映射），通过散列算法，变换成固定长度的输出，该输出就是散列值。这种转换是一种压缩映射。对于不同类型的信息，其散列值公式亦不完全相同。

• 当我们使用HashSet存储自定义类时，需要在自定义类中重写equals和hashCode方法，主要原因是集合内不允许有重复的数据元素，在集合校验元素的有效性时（数据元素不可重复），需要调用equals和hashCode验证。

• HashSet在判断数据元素是否重复时，有两个步骤，注意先后顺序（此处可以看一看我的另一篇博客：浅析Java中的hashcode方法）：

  1. 先检查hashCode值是否与集合中已有相同。
  2. 如果hashCode相同再调用equals方法进一步检查。（equals返回真表示重复）

TreeSet（树集）

• TreeSet是一个有序集合，其元素按照升序排列，默认是按照自然顺序排列，也就是说TreeSet中的对象元素需要实现Comparable接口来实现自比较功能。TreeSet类中跟HashSet类一样也没有get()方法来获取指定位置的元素，所以也只能通过迭代器方法来获取。

• TreeSet虽然是有序的，但是并没有具体的索引，当插入一个新的数据元素的时候，TreeSet中原有的数据元素可能需要重新排序，所以TreeSet插入和删除数据元素的效率较低。

• 当我们使用TreeSet存储自定义类时，需要在自定义类实现Comparable接口并重写其compareTo方法，以提供比对形式，否在TreeSet不能对用户自定义的类型进行正确的树状排序。

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Example

HashSet存储自定义类(这里假设为学生类)

• 重写hashCode()方法：

  返回需要比较属性的hashCode()方法值，如果需要根据学生学号来区分对象，则

@Override
public int hashCode() {
return stuNo.hashCode();
}

• 重写equals方法：去重条件为学号相同

public boolean equals(Object o){
        if(o == null){
            return false;
        }else{
            if(this == o){              //引用相同则必定相同
                return true;
            }else{
                //
                if(o instanceof Student){ //类型检测关键字
                    Student stu = (Student) o;  //需要强制转换
                    if(stu.getStuNo().equals(getStuNo())){
                        return true;
                    }
                }
                return false;
            }
        }
    }

TreeSet存储自定义类

需要提供比较器 Comparable or Comparator。

• 在自定义类中重写compareTo()方法，以提供比对形式，否在TreeSet不能对用户自定义的类型进行正确的树状排序

• 重写compareTo()方法以此实现Compareble接口，在下面的比较方法中，先比较学生的成绩，如果成绩相同，再比较学生学号

public class Student extends PStu implements Comparable<Student>{
    //采用泛型
    private String stuNo;
    private String stuName;
    private int score;
    @Override
    public int compareTo(Student stu) {
        if(stu != null){
            if(score == stu.score){    //比较成绩
                return stuNo.compareTo(stu.getStuNo());  //比较学号，调用String类的CompareTo方法（String类也实现了Comparable接口）
            }
            return score - stu.score;
        }
        return 0;
    }

}

上面使用的是内比较器，在往TreeSet集合中添加时将自比较进行排序，这种需要对我们使用的类做改变（实现Comparable接口重写compareTo方法），我们也可以使用外比较器来提供排序规则。例如：

这是我们的一个People类:

public class People{

    private String name;
    private int age;

    public People(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 int hashCode(){
        return this.name.hashCode();
    }

    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        if(obj==null)
            return false;
        if(this==obj)
            return true;
        if(this.getClass()!=obj.getClass())  //检查类型是否一致，或使用instanceof关键字
            return false;
        return this.name.equals(((People)obj).name) && this.age== ((People)obj).age;
    }

    @Override
    public String toString(){
        return "name："+name+"  age："+age;
    }
}

我们为People类写了一个外比较器：

package com.li.collection;

import java.util.Comparator;

/*一个用于People类的外比较器*/

public class PeopleComparator implements Comparator<People> {

    @Override
    public int compare(People o1, People o2) {
        //先按年龄比较，如果年龄相等，则按姓名
        if(o1.getAge()==o2.getAge())
            return o1.getName().compareTo(o2.getName());
        else
            return o1.getAge()-o2.getAge();
    }

}

测试：

package com.li.collection;

import java.util.TreeSet;

public class TreeSetLearning {

    public static void main(String[] args) {
        People p1 = new People("Jack", 18);
        People p2 = new People("Jack", 18);
        People p3 = new People("Rose", 18);
        People p4 = new People("Jack", 20);

        //指定TreeSet集合里边的对象按照这个外比较器的规则进行排序
        TreeSet hashset = new TreeSet(new PeopleComparator());

        hashset.add(p1);
        hashset.add(p2);
        hashset.add(p3);
        hashset.add(p4);

        System.out.println(hashset);
        System.out.println("capacity："+hashset.size());

    }

}