集合：set接口及其实现类（HashSet、TreeSet底层结构）

1、set接口

（1）特点

• 元素不能重复（equals判断）
• 无序

    @Test
    public void test1() {
        Set set=new HashSet();
        set.add("zhai");
        set.add("123");
        set.add("null");
        set.add("123");
        set.add("90");
        System.out.println(set);
    }

[123, null, 90, zhai]

注意：Treeset不允许添加null元素

（2）特有方法

没有特有方法，主要是从collection接口继承来的

（3）遍历方式

和collection接口的遍历方式相同：迭代器、增强for

 

2、HashSet底层结构

（1）底层结构

• 哈希表

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

因为HashSet维护的是一个HashMap对象，而HashMap维护的是一个哈希表，两者都是基于hash结构的

• 无序：根据哈希值确定元素在哈希表中的位置

（2）去除重复原理

 

 原理：

先获取元素的哈希值，通过一些运算获取一个整数索引index（要存放在数组的位置）

如果索引处没有元素，则直接添加

如果索引处有其他元素，则需要进行equals判断，如果不相等，则以链表的形式追加到已有元素的后面并返回true，如果相等则直接覆盖并返回false

如果不是哈希表的结构，需要进行大量的equals判断，哈希表的使用大大减少了equals的使用

 

重写equals与hashCode方法（https://www.cnblogs.com/zhai1997/p/11354885.html）

存储已经存在的数据类型的数据，不用重写equals和hashcode方法，即可去除重复元素

存储自定义类型的数据需要重写equals和hashcode方法

 

3、TreeSet底层结构

（1）底层结构

基于map对象（TreeMap），treeMap的底层是红黑树的结构，可以实现对元素的排序

（2）特点

• 不允许重复
• 可以实现对里面的元素进行排序（自然排序、定制排序）

 

•  红黑树存储的时候是左边的存较小的元素，右边存储较大的元素，取出的时候可以按顺序取出，先取出20，然后25... ...
• 红黑树与二叉树的不同是，红黑树给二叉树标记了颜色，例如：左边红色右边黑色，当左边的红色元素过多右边黑色元素过少的时候，红黑树就失去了平衡，此时就要重新打乱顺序重新选出根元素，使得两边保持平衡
• 红黑树是二叉树的一种

（3）TreeSet的使用

 @Test
    public void test1() {
        Set set=new TreeSet();
        set.add(new Student("zhai",12));
        set.add(new Student("zz",13));
        set.add(new Student("zhang",14));
        set.add(new Student("liu",19));
        set.add(new Student("zhang",14));
        for (Object s: set){
            System.out.println(s);
        }
    }

java.lang.ClassCastException: com.zhb.domain.Student cannot be cast to java.lang.Comparable

报错的类型是类型转换异常，原因是添加元素的时候在确定元素在二叉树中的位置的时候，需要当前元素与结点元素进行比较，小的左，大的右，相等的话不添加，但是对象不具有比较性，因此报错

要让其具有比较性有两种方法：

自然排序：

public class Student implements Comparable{
    public String sname;
    public int age;

    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "sname='" + sname + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }

    public Student(String sname, int age) {
        this.sname = sname;
        this.age = age;
    }

    public String getSname() {
        return sname;
    }

    public void setSname(String sname) {
        this.sname = sname;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }


    @Override
    public int compareTo(Object o) {
        Student s=(Student)o;
        return Integer.compare(this.age,s.age);
    }
}

Student{sname='zhai', age=12}
Student{sname='zz', age=13}
Student{sname='zhang', age=14}
Student{sname='liu', age=19}

此方法需要实现接口重写方法

定制排序：

 @Test
    public void test1() {
        Set set=new TreeSet(new Comparator() {
            @Override
            public int compare(Object o1, Object o2) {
                Student s1=(Student)o1;
                Student s2=(Student)o2;
                return Integer.compare(s1.getAge(),s2.getAge());
            }
        });
        set.add(new Student("zhai",12));
        set.add(new Student("zz",13));
        set.add(new Student("zhang",14));
        set.add(new Student("liu",19));
        set.add(new Student("zhang",14));
        for (Object s: set){
            System.out.println(s);
        }
    }

Student{sname='zhai', age=12}
Student{sname='zz', age=13}
Student{sname='zhang', age=14}
Student{sname='liu', age=19}

在定义TreeSet的同时定义比较器

（4）添加方法原理

底层是treemap的添加：

 

 进行元素的比较：

 

 调用的比较器：

 

（5）如何实现去重

通过比较方法（compareTo方法）的返回值是否为0来判断元素是否重复