【JAVA学习笔记】54 - 集合 - Set类、HashSet类、TreeSet类(难点)

项目代码

https://github.com/yinhai1114/Java_Learning_Code/tree/main/IDEA_Chapter14/src/com/yinhai/set_

Set类

一、基本介绍

1.无序(添加和取出的顺序不一致) ,没有索引[后面演示]

2.不允许重复元素,所以最多包含一个null

3.JDK API中Set接口的实现类有: HashSet、TreeSet

4.Set接口的常用方法和List接口一样,Set接口也是Collection的子接口,因此,常用方法和Collection接口一样.

5.Set接口的遍历方式同Collection的遍历方式一样,因为Set接口是Collection接口的子接口。

        1.可以使用迭代器

        2.增强for

        3.不能使用索引的方式来获取.

public class SetMethod_ {
    public static void main(String[] args) {


        //1. 以Set 接口的实现类 HashSet 来讲解Set 接口的方法
        //2. set 接口的实现类的对象(Set接口对象), 不能存放重复的元素, 可以添加一个null
        //3. set 接口对象存放数据是无序(即添加的顺序和取出的顺序不一致)
        //4. 注意:取出的顺序的顺序虽然不是添加的顺序,但是他的固定.
        Set set = new HashSet();
        set.add("john");
        set.add("lucy");
        set.add("john");//重复
        set.add("jack");
        set.add("hsp");
        set.add("mary");
        set.add(null);//
        set.add(null);//再次添加null
        for(int i = 0; i <10;i ++) {
            System.out.println("set=" + set);
        }

        //遍历
        //方式1: 使用迭代器
        System.out.println("=====使用迭代器====");
        Iterator iterator = set.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            Object obj =  iterator.next();
            System.out.println("obj=" + obj);

        }

        set.remove(null);

        //方式2: 增强for
        System.out.println("=====增强for====");

        for (Object o : set) {
            System.out.println("o=" + o);
        }

        //set 接口对象,不能通过索引来获取
        //set.get();//错误
    }
}

HashSet类

一、HashSet的说明

1) HashSet实现了Set接口

2) HashSet实际上是HashMap,看下源码(图)

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

3)可以存放null值,但是只能有一个null,即元素不能重复

4) HashSet不保证元素是有序的,取决于hash后,再确定索引的结果

5)不能有重复元素/对象.在前面Set接口使用已经讲过

public class HashSet_ {
    public static void main(String[] args) {
        //1. 构造器走的源码
        /*
            public HashSet() {
                map = new HashMap<>();
            }
         2. HashSet 可以存放null ,但是只能有一个null,即元素不能重复
         */
        Set hashSet = new HashSet();
        hashSet.add(null);
        hashSet.add(null);
        System.out.println("hashSet=" + hashSet);
    }
}

二、入门案例

public class HashSet01 {
    public static void main(String[] args) {
        HashSet set = new HashSet();
        //说明
        //1. 在执行add方法后,会返回一个boolean值
        /*
        public boolean add(E e) {
              return map.put(e, PRESENT)==null;
        }
         */
        //2. 如果添加成功,返回 true, 否则返回false
        System.out.println(set.add("john"));//T
        System.out.println(set.add("lucy"));//T
        System.out.println(set.add("john"));//F
        System.out.println(set.add("jack"));//T
        System.out.println(set.add("Rose"));//T

        //3. 可以通过 remove 指定删除哪个对象
        set.remove("john");
        System.out.println("set=" + set);//3个

        //
        set  = new HashSet();
        System.out.println("set=" + set);//0
        //4 Hashset 不能添加相同的元素/数据
        set.add("lucy");//添加成功
        set.add("lucy");//加入不了 指向常量池的同一个,所以地址相同
        set.add(new Dog("tom"));//OK
        set.add(new Dog("tom"));//Ok 不同的元素,地址不同所以是不同的对象
        System.out.println("set=" + set);

        //在加深一下. 非常经典的面试题.
        //看源码,做分析, 先给小伙伴留一个坑,以后讲完源码,你就了然
        //去看他的源码,即 add 到底发生了什么?=> 底层机制.
        set.add(new String("hsp"));//ok
        set.add(new String("hsp"));//加不了
        System.out.println("set=" + set);


    }
}
class Dog { //定义了Dog类
    private String name;

    public Dog(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Dog{" +
                "name='" + name + '\'' +
                '}';
    }
}

【JAVA学习笔记】54 - 集合 - Set类、HashSet类、TreeSet类(难点)_第1张图片

三、HashSet底层机制说明(难点)

分析HashSet底层是HashMap, HashMap底层是(数组+链表+红黑树)

【JAVA学习笔记】54 - 集合 - Set类、HashSet类、TreeSet类(难点)_第2张图片

1.模拟简单的数组+链表结构

public class HashSetStructure {
    public static void main(String[] args) {
        //模拟一个HashSet的底层
        //1.创建一个数组,数组的类型是Node[]
        //2.也可以直接把Node[]称为表
        Node[] table = new Node[16];
        System.out.println("table=" + table);
        //3.创建结点
        Node john = new Node("john",null);
        table[2] = john;
        System.out.println(table);
        Node jack = new Node("jack",null);
        john.next = jack;//将jack结点挂载到john
        Node rose = new Node("Rose", null);
        jack.next = rose;
        Node lose = new Node("lose", null);
        table[3] = lose;//再把lose放在索引为3的位置
        System.out.println(table);
    }
}
class Node{//结点,存储数据,可以指向下一个结点,从而形成链表
    Object item;//存放数据
    Node next;//指向下一个结点

    public Node(Object item, Node next) {
        this.item = item;
        this.next = next;
    }
}

形成三个结点的链表

【JAVA学习笔记】54 - 集合 - Set类、HashSet类、TreeSet类(难点)_第3张图片

2.HashSet的基本介绍

1. HashSet 底层是HashMap

2.添加一个元素时,先得到hash值会转成-> 索引值

3.找到存储数据表table ,看这个索引位置是否已经存放的有元素

4.如果没有,直接加入

5.如果有,调用equals比较,如果相同,就放弃添加,如果不相同,则添加到最后

6.在Jdk8中,如果一条链表的元素个数到达了TREEIFY THRESHOLD(默认是8),并且table的大小>=MIN TREEIFY CAPACITY(默认64),就会进行树化(红黑树)

3.HashSet源码执行流程第一次add(难点)

测试代码

public class HashSetSource {
    public static void main(String[] args) {

        HashSet hashSet = new HashSet();
        hashSet.add("java");//第1次add
        hashSet.add("php");
        hashSet.add("java");
        System.out.println("set=" + hashSet);
    }
}
1)执行构造器
【JAVA学习笔记】54 - 集合 - Set类、HashSet类、TreeSet类(难点)_第4张图片

构造器时赋给map=null

2)执行add方法

 这个常量PRESENT是HashSet类内的静态Obejct的实例

 3)执行map.put方法

        这里面的key是我们传进去的对象,而后面的value是add方法传来的PRESENT常量

这个hash(key)方法会计算得到个数值,注意hash()和hashCode本质是不同,进行了按位运算后得到的值,按位的本意是尽量避免碰撞

 4)执行完形式参数里的hash(key)后,接着执行putVal
final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
                   boolean evict) {
        Node[] tab; Node p; int n, i;
        //定义了两个结点数组
        if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
            n = (tab = resize()).length;
        if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
            tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
        else {
            Node e; K k;
            if (p.hash == hash &&
                ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                e = p;
            else if (p instanceof TreeNode)
                e = ((TreeNode)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
            else {
                for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
                    if ((e = p.next) == null) {
                        p.next = newNode(hash, key, value, null);
                        if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
                            treeifyBin(tab, hash);
                        break;
                    }
                    if (e.hash == hash &&
                        ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                        break;
                    p = e;
                }
            }
            if (e != null) { // existing mapping for key
                V oldValue = e.value;
                if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
                    e.value = value;
                afterNodeAccess(e);
                return oldValue;
            }
        }
        ++modCount;
        if (++size > threshold)
            resize();
        afterNodeInsertion(evict);
        return null;
    }

因为这个方法是HashMap里面的所以本质上想搞清楚HashSet就是搞清楚HashMap 

                

这里的table是HashMap方法里的table数组

【JAVA学习笔记】54 - 集合 - Set类、HashSet类、TreeSet类(难点)_第5张图片

空数组的时候执行该语句

resize重新计算大小。

   final Node[] resize() {
        Node[] oldTab = table;
        int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;
        int oldThr = threshold;
        int newCap, newThr = 0;
        if (oldCap > 0) {
            if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {
                threshold = Integer.MAX_VALUE;
                return oldTab;
            }
            else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY &&
                     oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)
                newThr = oldThr << 1; // double threshold
        }
        else if (oldThr > 0) // initial capacity was placed in threshold
            newCap = oldThr;
        else {               // zero initial threshold signifies using defaults
            newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;
            newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);
        }
        if (newThr == 0) {
            float ft = (float)newCap * loadFactor;
            newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY ?
                      (int)ft : Integer.MAX_VALUE);
        }
        threshold = newThr;
        @SuppressWarnings({"rawtypes","unchecked"})
        Node[] newTab = (Node[])new Node[newCap];
        table = newTab;
        if (oldTab != null) {
            for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {
                Node e;
                if ((e = oldTab[j]) != null) {
                    oldTab[j] = null;
                    if (e.next == null)
                        newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e;
                    else if (e instanceof TreeNode)
                        ((TreeNode)e).split(this, newTab, j, oldCap);
                    else { // preserve order
                        Node loHead = null, loTail = null;
                        Node hiHead = null, hiTail = null;
                        Node next;
                        do {
                            next = e.next;
                            if ((e.hash & oldCap) == 0) {
                                if (loTail == null)
                                    loHead = e;
                                else
                                    loTail.next = e;
                                loTail = e;
                            }
                            else {
                                if (hiTail == null)
                                    hiHead = e;
                                else
                                    hiTail.next = e;
                                hiTail = e;
                            }
                        } while ((e = next) != null);
                        if (loTail != null) {
                            loTail.next = null;
                            newTab[j] = loHead;
                        }
                        if (hiTail != null) {
                            hiTail.next = null;
                            newTab[j + oldCap] = hiHead;
                        }
                    }
                }
            }
        }
        return newTab;
    }

在resize里面执行了计算和缓冲新数组的大小因为现在oldCap是0,

【JAVA学习笔记】54 - 集合 - Set类、HashSet类、TreeSet类(难点)_第6张图片

所以直接执行else语句,而else语句内有默认值创建大小,

所以newCap此时被建为16,随后执行缓冲newThr,0.75*16=12,即到12就执行扩容

往下走,接着使用newCap创建对象,将table指向该newTab

最终返回newTab

                

此时这个tab指向newTab,且有16个空间

5.接着回到putVal方法

因为上一步为什么已经获了新的空间,现在该去存放我们传进来的key,这里的hash是我们第3小节里面的hash(key)计算的值,这句话就判断如果我们计算的hash值的索引下标的tab[i]为空,如果p为null,我们还没有存放数据,我们就创建一个结点放到该结点数组里,然后我们的key也就是数据也一起放进去,hash是计算的,key是我们传入的数据,value是我们的占位数组第2小节的静态Object实例

接着执行,if()判断 大小是否超过临界值,如果超过就执行第4小节的扩容方法

下面的afterNodeInsertion是空方法,HashMap留给子类去重写的,retrurn代表成功

【JAVA学习笔记】54 - 集合 - Set类、HashSet类、TreeSet类(难点)_第7张图片

4.HashSet源码执行流程第二次add(难点)

public class HashSetSource {
    public static void main(String[] args) {

        HashSet hashSet = new HashSet();
        hashSet.add("java");//第1次add分析完毕.
        hashSet.add("php");//第2次add
        hashSet.add("java");
        System.out.println("set=" + hashSet);
    }
}
 1)执行add方法

没什么好说,PRESENT仍然是常量对象Object实例

 2)执行put

并且计算该key的hash常量 

【JAVA学习笔记】54 - 集合 - Set类、HashSet类、TreeSet类(难点)_第8张图片

3)putVal方法

因为已经有table链表了,就不需要再创建空间了

之后进入标蓝语句,计算得i = 9,即我们要在链表的第9个下标存放结点Node

存放成功 

【JAVA学习笔记】54 - 集合 - Set类、HashSet类、TreeSet类(难点)_第9张图片

 自此第二次add(“php”)执行成功

5.HashSet源码执行流程第三次add 相同元素(难点)

1)同理
2)同理
3)putVal方法

        此时已经不为空了,因为字符串"java"已经进来被创建过在常量池里了,所以hashCode不会变,计算的hash也不会变,所以为这个索引的tab已经不为空了,不为空执行else语句

4)进入else语句块
        else {
            Node e; K k;
            if (p.hash == hash &&
                ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                e = p;
            else if (p instanceof TreeNode)
                e = ((TreeNode)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
            else {
                for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
                    if ((e = p.next) == null) {
                        p.next = newNode(hash, key, value, null);
                        if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
                            treeifyBin(tab, hash);
                        break;
                    }
                    if (e.hash == hash &&
                        ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                        break;
                    p = e;
                }
            }
            if (e != null) { // existing mapping for key
                V oldValue = e.value;
                if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
                    e.value = value;
                afterNodeAccess(e);
                return oldValue;
            }
        }

 一个个慢慢走,第一个if,这个p是指向tab[i]的如果当前索引位置对应的链表的第一个元素和准备添加的key的hash值一样

并且满足 下面两个条件之一:

        (1) 准备加入的key 和 p 指向的Node 结点的 key 是同一个对象

        (2)  p 指向的Node 结点的 key 的equals() 和准备加入的key比较后相同(equals看运行类型有没有重写)

(p.hash 和 hash实际上是一样的,我们的p指向了tab,p.hash指向tab.hash,相当于p.hash == tab.hash == int hash ,注意这里不再tab[i] = newNode注意)

【JAVA学习笔记】54 - 集合 - Set类、HashSet类、TreeSet类(难点)_第10张图片

再判断是不是一颗红黑树,如果是一颗红黑树就调用puTreeVal来进行添加

在判断是不是一个链表

如果当前tab对应的索引是一个链表,就依次比较key和该链表的元素

如果相同就break,如果都不相同,就直接挂在该链表的屁股后面

在这行代码中,首先从当前节点 p的 next 引用处取得下一个节点 e,然后检查 e 是否为 null。如果 enull,表示已经到达链表的末尾,没有找到相同的键。如果 e 不为 null,则继续比较当前节点 e 的哈希码和键与要插入的键是否相等。

这行代码的效果是将 p 移动到链表中的下一个节点,以便在循环中继续检查下一个节点。如果 enull,则 p 保持不变,因为已经到达了链表末尾。执行添加在挂在屁股p.next = newNode

【JAVA学习笔记】54 - 集合 - Set类、HashSet类、TreeSet类(难点)_第11张图片

【JAVA学习笔记】54 - 集合 - Set类、HashSet类、TreeSet类(难点)_第12张图片

注意在把元素添加到链表后,立即判断该链表是否已经达到8个结点, 就调用 treeifyBin() 对当前这个链表进行树化(转成红黑树)注意,在转成红黑树时,要进行判断, 判断条件
        f (tab == null || (n = tab.length) < MIN_TREEIFY_CAPACITY(64))
        resize();
如果上面条件成立,先table扩容.
只有上面条件不成立时,才进行转成红黑树

【JAVA学习笔记】54 - 集合 - Set类、HashSet类、TreeSet类(难点)_第13张图片

public class HashSetSource {
    public static void main(String[] args) {

        HashSet hashSet = new HashSet();
        hashSet.add("java");//到此位置,第1次add分析完毕.
        hashSet.add("php");//到此位置,第2次add分析完毕
        hashSet.add("java");
        System.out.println("set=" + hashSet);

        /*
        老韩对HashSet 的源码解读
        1. 执行 HashSet()
            public HashSet() {
                map = new HashMap<>();
            }
        2. 执行 add()
           public boolean add(E e) {//e = "java"
                return map.put(e, PRESENT)==null;//(static) PRESENT = new Object();
           }
         3.执行 put() , 该方法会执行 hash(key) 得到key对应的hash值 算法h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16)
             public V put(K key, V value) {//key = "java" value = PRESENT 共享
                return putVal(hash(key), key, value, false, true);
            }
         4.执行 putVal
         final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
                   boolean evict) {
                Node[] tab; Node p; int n, i; //定义了辅助变量
                //table 就是 HashMap 的一个数组,类型是 Node[]
                //if 语句表示如果当前table 是null, 或者 大小=0
                //就是第一次扩容,到16个空间.
                if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
                    n = (tab = resize()).length;

                //(1)根据key,得到hash 去计算该key应该存放到table表的哪个索引位置
                //并把这个位置的对象,赋给 p
                //(2)判断p 是否为null
                //(2.1) 如果p 为null, 表示还没有存放元素, 就创建一个Node (key="java",value=PRESENT)
                //(2.2) 就放在该位置 tab[i] = newNode(hash, key, value, null)

                if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
                    tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
                else {
                    //一个开发技巧提示: 在需要局部变量(辅助变量)时候,在创建
                    Node e; K k; //
                    //如果当前索引位置对应的链表的第一个元素和准备添加的key的hash值一样
                    //并且满足 下面两个条件之一:
                    //(1) 准备加入的key 和 p 指向的Node 结点的 key 是同一个对象
                    //(2)  p 指向的Node 结点的 key 的equals() 和准备加入的key比较后相同
                    //就不能加入
                    if (p.hash == hash &&
                        ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                        e = p;
                    //再判断 p 是不是一颗红黑树,
                    //如果是一颗红黑树,就调用 putTreeVal , 来进行添加
                    else if (p instanceof TreeNode)
                        e = ((TreeNode)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
                    else {//如果table对应索引位置,已经是一个链表, 就使用for循环比较
                          //(1) 依次和该链表的每一个元素比较后,都不相同, 则加入到该链表的最后
                          //    注意在把元素添加到链表后,立即判断 该链表是否已经达到8个结点
                          //    , 就调用 treeifyBin() 对当前这个链表进行树化(转成红黑树)
                          //    注意,在转成红黑树时,要进行判断, 判断条件
                          //    if (tab == null || (n = tab.length) < MIN_TREEIFY_CAPACITY(64))
                          //            resize();
                          //    如果上面条件成立,先table扩容.
                          //    只有上面条件不成立时,才进行转成红黑树
                          //(2) 依次和该链表的每一个元素比较过程中,如果有相同情况,就直接break

                        for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
                            if ((e = p.next) == null) {
                                p.next = newNode(hash, key, value, null);
                                if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD(8) - 1) // -1 for 1st
                                    treeifyBin(tab, hash);
                                break;
                            }
                            if (e.hash == hash &&
                                ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                                break;
                            p = e;
                        }
                    }
                    if (e != null) { // existing mapping for key
                        V oldValue = e.value;
                        if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
                            e.value = value;
                        afterNodeAccess(e);
                        return oldValue;
                    }
                }
                ++modCount;
                //size 就是我们每加入一个结点Node(k,v,h,next), size++
                if (++size > threshold)
                    resize();//扩容
                afterNodeInsertion(evict);
                return null;
            }
         */

    }
}

6.HashSet的扩容和转变红黑树的机制

hash() + equals()

1)HashSet底层是HashMap,第一次添加时,table 数组扩容到16,临界值
(threshold)是16*加载因子(loadFactor)是0.75 = 12

                【JAVA学习笔记】54 - 集合 - Set类、HashSet类、TreeSet类(难点)_第14张图片

                【JAVA学习笔记】54 - 集合 - Set类、HashSet类、TreeSet类(难点)_第15张图片

2)如果table数组使用到了临界值12,就会扩容到16* 2 = 32,新的临界值就是32*0.75 = 24,依次类推

                同上

【JAVA学习笔记】54 - 集合 - Set类、HashSet类、TreeSet类(难点)_第16张图片

//size 就是我们每加入一个结点Node(k,v,h,next), size++ 包括数组上的和链表上的
                if (++size > threshold)
                    resize();//扩容

【JAVA学习笔记】54 - 集合 - Set类、HashSet类、TreeSet类(难点)_第17张图片

3)在Java8中,如果一条链表的元素个数到达TREEIFY THRESHOLD(默认是8 ),并且table的大小> =MIN TREEIFY CAPACITY(默认64),就会进行树化(红黑树),否则仍然采用数组扩容机制

 【JAVA学习笔记】54 - 集合 - Set类、HashSet类、TreeSet类(难点)_第18张图片

        【JAVA学习笔记】54 - 集合 - Set类、HashSet类、TreeSet类(难点)_第19张图片 

【JAVA学习笔记】54 - 集合 - Set类、HashSet类、TreeSet类(难点)_第20张图片

四、HashSet练习

1.

【JAVA学习笔记】54 - 集合 - Set类、HashSet类、TreeSet类(难点)_第21张图片

public class HashSetExercise {
    public static void main(String[] args) {


        /**
         定义一个Employee类,该类包含:private成员属性name,age 要求:
         创建3个Employee 对象放入 HashSet中
         当 name和age的值相同时,认为是相同员工, 不能添加到HashSet集合中

         */
        HashSet set = new HashSet();
        Employee xiaowang = new Employee("xiaowang", 18);
        Employee xiaoming = new Employee("xiaoming", 30);
        Employee employee = new Employee("Mr.w", 30);
        Employee xiaowang2 = new Employee("xiaowang",18);
        Employee xiaowan = new Employee("xiaowan",18);
        set.add(xiaowang);
        set.add(xiaoming);
        set.add(employee);
        set.add(xiaowang2);
        set.add(xiaowan);
        System.out.println(set);

    }
}
//Employee
class Employee{
    private String name;
    private int age;

    public Employee(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Employee employee = (Employee) o;
        return this.age == employee.age && this.name.equals(employee.name);
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(name, age);
    }
}

用了个内部类

public class HashSetExercise01 {
    public static void main(String[] args) {
        HashSet set = new HashSet();
        Employeee xiaowang = new Employeee("xiaowang", 18, "2000", "12", "20");
        Employeee xiaoming = new Employeee("xiaoming", 30, "2000", "12", "20");
        Employeee employee = new Employeee("Mr.w", 30, "2000", "12", "20");
        Employeee xiaowang2 = new Employeee("xiaowang", 40, "2000", "12", "20");
        Employeee xiaowang3 = new Employeee("xiaowang", 18, "2001", "01", "01");
        set.add(xiaowang);//添加
        set.add(xiaoming);//添加
        set.add(employee);//添加
        set.add(xiaowang2);//不添加
        set.add(xiaowang3);//添加
        System.out.println(set);
    }
}

class Employeee {
    private String name;
    private int age;
    private MyDate birthday;

    class MyDate {
        private String year;
        private String month;
        private String day;

        public MyDate(String year, String month, String day) {
            this.year = year;
            this.month = month;
            this.day = day;
        }

        @Override
        public boolean equals(Object o) {
            if (this == o) return true;
            if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
            MyDate myDate = (MyDate) o;
            return Objects.equals(year, myDate.year) &&
                    Objects.equals(month, myDate.month) &&
                    Objects.equals(day, myDate.day);
        }

        @Override
        public int hashCode() {
            return Objects.hash(year, month, day);
        }

        @Override
        public String toString() {
            return "\tyear='" + year +
                            "\tmonth='" + month +
                            "\tday='" + day +
                            '}';
        }


    }

    public Employeee(String name, int age, String year, String month, String day) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        birthday = new MyDate(year, month, day);
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Employeee employee = (Employeee) o;
        return this.name.equals(employee.name) && this.birthday.equals(employee.birthday);
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(birthday.hashCode(), name);
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Employee" +
                "\tname=" + name +
                "\tage=" + age +
                 birthday + '\n' ;
    }
}

LinkerHashSet类

一、LinkedHashSet的说明

1) LinkedHashSet是HashSet的子类

2) LinkedHashSet底层是一个LinkedHashMap,底层维护了一个数组+双向链表

3) LinkedHashSet根据元素的hashCode值来决定元素的存储位置,同时使用链表维护元素的次序(图),这使得元素看起来是以插入顺序保存的。

4) LinkedHashSet不允许添重复元素

说明
1)在LinkedHastSet 中维护了一个hash表和双向链表( LinkedHashSet有head和tail )

2)每一个节点有pre和next属性,这样可以形成双向链表

3)在添加一个元素时,先求hash值,在求索引,确定该元素在hashtable的位置,然后将添加的元素加入到双向链表(如果已经存在,不添加【原则和hashset一样】)

        tail.next = newElement /简单指定

        newElement.pre = tail

        tail = newEelment;

4)这样的话,我们遍历LinkedHashSet也能确保插入顺序和遍历顺序一致

底层和HashMap一样,多了个pre和next形成了双向链表
 【JAVA学习笔记】54 - 集合 - Set类、HashSet类、TreeSet类(难点)_第22张图片

 二、练习

【JAVA学习笔记】54 - 集合 - Set类、HashSet类、TreeSet类(难点)_第23张图片

public class LinkedHashSetExercise {
    public static void main(String[] args) {

        LinkedHashSet linkedHashSet = new LinkedHashSet();
        linkedHashSet.add(new Car("奥拓", 1000));//OK
        linkedHashSet.add(new Car("奥迪", 300000));//OK
        linkedHashSet.add(new Car("法拉利", 10000000));//OK
        linkedHashSet.add(new Car("奥迪", 300000));//加入不了
        linkedHashSet.add(new Car("保时捷", 70000000));//OK
        linkedHashSet.add(new Car("奥迪", 300000));//加入不了

        System.out.println("linkedHashSet=" + linkedHashSet);

    }
}

/**
 * Car 类(属性:name,price),  如果 name 和 price 一样,
 * 则认为是相同元素,就不能添加。 5min
 */

class Car {
    private String name;
    private double price;

    public Car(String name, double price) {
        this.name = name;
        this.price = price;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public double getPrice() {
        return price;
    }

    public void setPrice(double price) {
        this.price = price;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "\nCar{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", price=" + price +
                '}';
    }

    //重写equals 方法 和 hashCode
    //当 name 和 price 相同时, 就返回相同的 hashCode 值, equals返回t

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Car car = (Car) o;
        return Double.compare(car.price, price) == 0 &&
                Objects.equals(name, car.name);
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(name, price);
    }
}

【JAVA学习笔记】54 - 集合 - Set类、HashSet类、TreeSet类(难点)_第24张图片

TreeSet类

本质上是Treemap,单列

public class TreeSet_ {
    public static void main(String[] args) {

        //1. 当我们使用无参构造器,创建TreeSet时,仍然是无序的
        //2. 老师希望添加的元素,按照字符串大小来排序
        //3. 使用TreeSet 提供的一个构造器,可以传入一个比较器(匿名内部类)
        //   并指定排序规则
        TreeSet treeSet = new TreeSet(new Comparator() {
            @Override
            public int compare(Object o1, Object o2) {
                //下面 调用String的 compareTo方法进行字符串大小比较
                //如果老韩要求加入的元素,按照长度大小排序
                //return ((String) o2).compareTo((String) o1);
                return ((String) o1).length() - ((String) o2).length();
            }
        });
        //4. 简单看看源码
        /*
        1. 构造器把传入的比较器对象,赋给了 TreeSet的底层的 TreeMap的属性this.comparator

         public TreeMap(Comparator comparator) {
                this.comparator = comparator;
            }
         2. 在 调用 treeSet.add("tom"), 在底层会执行到

             if (cpr != null) {//cpr 就是我们的匿名内部类(对象)
                do {
                    parent = t;
                    //动态绑定到我们的匿名内部类(对象)compare
                    cmp = cpr.compare(key, t.key);
                    if (cmp < 0)
                        t = t.left;
                    else if (cmp > 0)
                        t = t.right;
                    else //如果相等,即返回0,这个Key就没有加入
                        return t.setValue(value);
                } while (t != null);
            }
         */

//        TreeSet treeSet = new TreeSet();

        //添加数据.
        treeSet.add("jack");
        treeSet.add("tom");//3
        treeSet.add("sp");
        treeSet.add("a");
        treeSet.add("abc");//3
        System.out.println("treeSet=" + treeSet);
    }
}

注意compare比较器,如果传入的是对象,则compare时会判断运行类型是否重实现了该接口,如果没有实现该接口,报类型转换异常

而TreeSet本质上是用了一个匿名内部类的比较接口类,该类可以自定义判断相同,调用了TreeMap方法,里面调用compare方法,如果传入了重写compare会去实现,如果没有传入,则以添加的对象实现的Compare接口的compareTo的方法。

//public class Homework05 {
//    public static void main(String[] args) {
//        TreeSet treeSet = new TreeSet();
//        //分析源码
//        //add 方法,因为 TreeSet() 构造器没有传入Comparator接口的匿名内部类
//        //所以在底层 Comparable k = (Comparable) key;
//        //即 把 Perosn转成 Comparable类型
//        treeSet.add(new Person());//ClassCastException.
//        System.out.println(treeSet);
//    }
//}
//
//class Person implements Comparable{
//
//    @Override
//    public int compareTo(Object o) {
//        return 0;
//    }
//}

你可能感兴趣的:(学习,笔记)