Set笔记
Set
继承自Collection的一个接口,特点是:无序,不可重复。注意啊!!只有Collection实现了迭代器!也就是说Map是没有实现迭代器的,需要keySet,values,entrySet这个几个方法
HashSet实现Set接口
SortedSet继承自Set接口,无序,不可重复,但是可以存进去的元素可以自动按照大小进行排序。TreeSet是他的一个实现类。
HashSet的底层是一个HashMap。为什么?因为HashMap中的key无序,不可重复,跟HashSet有一样的特性,一个没有value的HashMap不就是一个HashSet?
public HashSet() {
map = new HashMap<>();
}
HashMap底层是一个哈希表
transient Node<K,V>[] table;
哈希表是什么?是数组和单向链表的结合
哈希表的本质是一个数组,只不过这个数组中的每一个元素又是单向链表。类似于现实世界中的字典。
static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
final int hash;
final K key;
V value;
Node<K,V> next; Node(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) {
this.hash = hash;
this.key = key;
this.value = value;
this.next = next;
} ………
………
}
代码中的hash是key通过hashCode()方法,再通过哈希算法得到的一个值。在单向链表中,每一个结点的哈希值是相同的。
所以哈希表的查找过程是:通过key来得到哈希值,得到值后定位单向链表,然后遍历该链表。哈希表的增删效率都是比较高的。
向哈希表添加元素:通过key得到一个哈希值,如何在这个表中不存在这个值,就直接添加元素。否则,继续调用equals(),如果返回false则添加该元素,否则不添加,因为返回true的话证明里面已经有这个元素了。
HashSet是HashMap的key部分。
HashSet和HashMap的初始化容量是16 ,默认加载因子是0.75。比方说:容量是100,那么在装了75个元素的时候开始扩容
注意:存储在HashSet和HashMap中key部分的元素,需要重写hashCode()和equals();
public class HashSetTest { public static void main(String[] args) {
Set set = new HashSet();
Employee e1 = new Employee("24" , "KOBE");
Employee e2 = new Employee("21" , "TIM");
Employee e3 = new Employee("21" , "KG");
Employee e4 = new Employee("3" , "AI");
Employee e5 = new Employee("3" , "DW");
Employee e6 = new Employee("24" , "KOBE"); set.add(e1);
set.add(e2);
set.add(e3);
set.add(e4);
set.add(e5);
System.out.println("set.size = " + set.size()); // set.size = 5
} }
class Employee{
String no;
String name; public Employee(String no , String name){
this.no = no;
this.name = name;
} @Override
public int hashCode() {
return no.hashCode(); //String已经重写了hashCode方法,直接用它的
} @Override
public boolean equals(Object obj) {
if (this == obj)
return true;
if (obj instanceof Employee){
Employee e = (Employee)obj;
if ( e.no.equals(this.no) && e.name.equals(this.name))
return true;
}
return false;
}
}
SortedSet存储元素为什么可以自动排序?如何实现的?
public class SortedSetTest { public static void main(String[] args) {
User u1 = new User("kobe");
User u2 = new User("tim duncan");
User u3 = new User("ray allen");
User u4 = new User("melo"); SortedSet set = new TreeSet();
set.add(u1);
set.add(u2);
set.add(u3);
set.add(u4);
} } class User{
String name; public User(String name){
this.name = name;
} @Override
public String toString() {
return "[user name = " + name + "]";
}
}
上述代码运行时会报错:User cannot be cast to java.lang.Comparable
看下TreeSet的源码
public TreeSet() {
this(new TreeMap<E,Object>());
} public boolean add(E e) {
return m.put(e, PRESENT)==null;
}
发现底层是一个TreeMap。(其实跟HashSet类似,TreeSet也相当于TreeMap的key)
并且add()中是调用的TreeMap的put方法。这里再看下TreeMap的put方法源码。
public V put(K key, V value) {
……
……
else {
if (key == null)
throw new NullPointerException();
@SuppressWarnings("unchecked")
Comparable<? super K> k = (Comparable<? super K>) key; //强制转换成Compareble
do {
parent = t;
cmp = k.compareTo(t.key); //转换完后调用compareTo方法
if (cmp < 0) //小于0表示比根结点小,放左边
t = t.left;
else if (cmp > 0) //大于则放右边
t = t.right;
else
return t.setValue(value);
} while (t != null);
}
……
}
那么需要去实现这个Compareble接口,并重写compareTo方法。
class User implements Comparable{
String name;
int age; public User(String name , int age){
this.name = name;
this.age = age;
} @Override
public String toString() {
return "[user name = " + name + " , age = " + age + "]";
} @Override //该方法程序员负责实现,sun(或者说现在要叫oracle了 :) )提供的程序调用了该方法。
public int compareTo(Object o) {
//编写一个比较规则 //根据年龄排序
int age1 = this.age;
int age2 = ((User)o).age;
return age1 - age2; //这个地方要注意只有在age的范围在一个足够小的时候才能这么干,如果age1是一个较大的整数,而age2是一个较小的负整数,age1-age2可能会溢出
/*
* [user name = melo , age = 2]
[user name = kobe , age = 10]
[user name = ray allen , age = 32]
[user name = tim duncan , age = 200]
*/
}
}
那么也可以按照名字来排序,String本身实现了compareble接口,所以可以直接用。
//根据名字来排序
return name.compareTo(((User)o).name);
/*
* [user name = kobe , age = 10]
[user name = melo , age = 2]
[user name = ray allen , age = 32]
[user name = tim duncan , age = 200]
*/
SortedSet实现排序还有一种方法,TreeSet中还有一个构造函数如下:
public TreeSet(Comparator<? super E> comparator) {
this(new TreeMap<>(comparator));
}
通过传入Comparator的实现类的参数来进行比较。
TreeMap中的put方法源码一部分如下:
Comparator<? super K> cpr = comparator;
if (cpr != null) {
do {
parent = t;
cmp = cpr.compare(key, t.key);
if (cmp < 0)
t = t.left;
else if (cmp > 0)
t = t.right;
else
return t.setValue(value);
} while (t != null);
}else{
//这个else是之前说的第一种方法,可以看到java是优先使用Comparator这种方法的 }
那么就写一个Comparator的实现类,并删掉之前User实现的Compareble接口以及compareTo方法。如果不删的话,结果也是一样的,因为java优先使用这种方法排序。其实也是推荐这种方式的,因为这样User就是一个更加纯粹的User。这种方式也可以写成匿名内部类的方式,不过为了代码的复用,最好还是单独写出来。
class UserComparator implements Comparator{
@Override
public int compare(Object o1, Object o2) {
int age1 = ((User)o1).age;
int age2 = ((User)o2).age; return age1 - age2;
}
}
[user name = melo , age = 2]
[user name = kobe , age = 10]
[user name = ray allen , age = 32]
[user name = tim duncan , age = 200]
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