java编程基础总结——23.Set接口及其实现子类

一、Set接口 学习 Collection 接口时， Collection 中可以存放重复元素，也可以不存放重复元素，List中是可以存放重复元素的。那么不重复元素给哪里存放呢？那就是 Collection 接口中的 Set 集合中的元素就是不重复的。 Set: 不包含重复元素的集合，不保证顺序，(具体是否有序要看子类实现，有的是基于二叉树实现的就是有序的) 而且方法和 Collection 一致。 Set 集合取出元素的方式只有 一种：迭代器。 Set 集合有多个子类，这里我们介绍其中的 HashSet（哈希表） 、 TreeSet（基于二叉树实现的，有序的） 和 LinkedHashSet（链表结构的） 这三个集合。 Set 方法完全来自 Collection 接口。

  对应数据结构中的哈希表：无序、不重复的非线性结构 

set原码：

不能包含重复元素的的集合，通常情况，set包含单独的值（map是键值对）

二、.Set接口实现子类 1. HashSet 此类实现 Set 接口，由哈希表（实际上是一个 HashMap 实例）支持。它不保证 set 的迭代顺 序；特别是它不保证该顺序恒久不变。此类允许使用 null 元素。 是一个存放链表的数组 1）. 常见方法：

 add()、contains()

@Test
	void testSet01() {
		// HashSet 是java中的一个标准的哈希表
		Collection nums = new HashSet<>();
		nums.add(123);
		nums.add(456);
		nums.add(789);
		nums.add(1);
		nums.add(13);
		nums.add(258);
        nums.add(10);
		System.out.println(nums);
	}

 和自己添加的值顺序不同，无序

无序不是随机，会用特定的hash算法算值，而不是随机

@Test
	void testSet01() {
		// HashSet 是java中的一个标准的哈希表
		Collection nums = new HashSet<>();
		nums.add(123);
		nums.add(456);
		nums.add(789);
		nums.add(1);
		nums.add(13);
		nums.add(258);
		nums.add(10);
		// add方法会返回一个boolean，表示是否添加成功
		System.out.println(nums.add(31));
		// 添加失败，返回false，表示之前已经存在了这个值
		System.out.println(nums.add(31));
 
        //是否包含某个元素
		System.out.println(nums.contains(1));
		System.out.println(nums.contains(11));
		System.out.println(nums);
	}

 2）. 哈希表遍历

注意：哈希表是无序的（没有下标），因此无法使用常规的循环，通过下标访问

（1）迭代器访问

@Test
	void testSet02() {
		// HashSet 是java中的一个标准的哈希表
		Collection nums = new HashSet<>();
		nums.add(123);
		nums.add(456);
		nums.add(789);
		nums.add(1);
		nums.add(13);
		nums.add(258);
		nums.add(10);
		
        //迭代器访问
		Iterator it = nums.iterator();
		while (it.hasNext()) {
			System.out.println(it.next());
		}
	
	}

（2）for循环加强进行遍历

for (Integer i : nums) {
        System.out.println(i);
} 

（3）forEach进行遍历

nums.forEach((i) ->System.out.println(i));

2. TreeSet：

    这个set是使用二叉树（红黑树）实现的一个集合，因此该集合是有序的

1）. 排序规律

（1）. 字符串按accll码值排序

@Test
	void testSet03() {
		Set ss = new TreeSet<>();
		
		// 有序的集合
		ss.add("apply");
		ss.add("huawei");
		ss.add("mi");
		ss.add("mm");
		ss.add("vivo");
		ss.add("OPPO");
		
		System.out.println(ss);
	}

 

（2）. 数字按大小排序

@Test
	void testSet04() {
		Set ss = new TreeSet<>();
		// 有序的集合
		ss.add(1);
		ss.add(2);
		ss.add(33);
		ss.add(333);
		ss.add(12);
		ss.add(102);
		ss.add(50);
		System.out.println(ss);
	}

（3）.对象

先定义一个Person类

package com.openlab.day20.entity;

public class Person {

	private int id;
	private String name;
	private String nickname;
	private String gender;
	private int age;

	public int getId() {
		return id;
	}

	public void setId(int id) {
		this.id = id;
	}

	public String getName() {
		return name;
	}

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

	public String getNickname() {
		return nickname;
	}

	public void setNickname(String nickname) {
		this.nickname = nickname;
	}

	public String getGender() {
		return gender;
	}

	public void setGender(String gender) {
		this.gender = gender;
	}

	public int getAge() {
		return age;
	}

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

	public Person() {
	}

	public Person(int id, String name, String nickname, String gender, int age) {
		super();
		this.id = id;
		this.name = name;
		this.nickname = nickname;
		this.gender = gender;
		this.age = age;
	}

	@Override
	public String toString() {
		return "Person [id=" + id + ", name=" + name + ", nickname=" + nickname + ", gender=" + gender + ", age=" + age
				+ "]";
	}

}

@Test
	void testSet06() {
		Set ss = new TreeSet<>();
		ss.add(new Person(1, "cc", "曹孟德", "男", 32));
		ss.add(new Person(2, "lb", "刘玄德", "男", 28));
		ss.add(new Person(3, "sq", "孙百万", "男", 18));
		ss.add(new Person(4, "zf", "张翼德", "男", 24));
		ss.add(new Person(5, "gy", "关云长", "男", 26));
		ss.add(new Person(6, "hhd", "夏侯惇", "男", 43));
		ss.add(new Person(7, "lb", "吕奉先", "男", 23));
		ss.add(new Person(8, "dc", "貂蝉", "男", 16));
		
		System.out.println(ss);
	}

 

 

jvm不知道Person类应该怎样排序

String和Integer在定义的时候已经指定了排序规则，而我们自己写的Person没有制定规则，是让jvm自动去完成，但是jvm也不知道

注意：在java中，如果对象需要比较，则必须让该类实现Comparable接口

String和Integer（包装类）都实现了此接口

 

 所以Person要想进行比较也需要实现Comparable接口

要求传递一个跟原对象进行比较

 Comparable接口有个泛型，要求传递过来一个东西跟原对象进行比较，我们传递Person，比较比较同一个对象，不是同一个对象比较没有意义

重写方法：

该方法返回一个int的值

若返回一个 >0 的数，按照正序排序

若返回一个 <0 的数，按照降序排序

若返回一个 =0 的数，不变

@Override

public int compareTo(Person o) {
        return 0；

}

package com.openlab.day20.entity;

public class Person implements Comparable {

	private int id;
	private String name;
	private String nickname;
	private String gender;
	private int age;

	public int getId() {
		return id;
	}

	public void setId(int id) {
		this.id = id;
	}

	public String getName() {
		return name;
	}

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

	public String getNickname() {
		return nickname;
	}

	public void setNickname(String nickname) {
		this.nickname = nickname;
	}

	public String getGender() {
		return gender;
	}

	public void setGender(String gender) {
		this.gender = gender;
	}

	public int getAge() {
		return age;
	}

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

	public Person() {
	}

	public Person(int id, String name, String nickname, String gender, int age) {
		super();
		this.id = id;
		this.name = name;
		this.nickname = nickname;
		this.gender = gender;
		this.age = age;
	}

	@Override
	public String toString() {
		return "Person [id=" + id + ", name=" + name + ", nickname=" + nickname + ", gender=" + gender + ", age=" + age
				+ "]";
	}

	@Override
	public int compareTo(Person o) {
        // 指定需要排序的规则！！！

		// 指定规则：id的升序排列
//		return this.getId() - o.getId();
		
        // 指定规则：age的降序排列
		return o.getAge() - this.getAge(); 
	}

}

 return this.getId() - o.getId();

比较当前对象和下一个对象的id，如果大于零，相当于return 1，

代码相当于

int temp = this.getId() - o.getId();

if(temp > 0){

        return 1;

}else{

        return -1;

}

 

2）. 去重

且TreeSet是有序的

HashSet就不是了

@Test
	void testSet05() {
		// 生成一个大小固定的list
		List list = Arrays.asList(1,3,34,5,5,6,7,88,8,8,88,99);
		Set ss = new TreeSet<>();
		Set s = new HashSet<>();
		ss.addAll(list);
		System.out.println(ss);
		s.addAll(list);
		System.out.println(s);
	}

 

 Arrays.asList() 将不定长的数据以ArrayList的形式返回，返回的是一个固定大小的ArrayList（传了几个数据就是几个，不能再改变）

三、LinkedHashSet

具有可预知迭代顺序的 Set 接口的哈希表和链接列表实现。此实现与 HashSet 的不同之外在 于，后者维护着一个运行于所有条目的双重链接列表。 此类提供所有可选的 Set 操作，并且 允许 null 元素。 与 HashSet 一样，它可以为基本操作（ add 、 contains 和 remove ）提供稳定的性能，假 定哈希函数将元素正确地分布到存储段中。由于增加了维护链接列表的开支，其性能很可能会比 HashSet 稍逊一筹，不过，这一点例外： LinkedHashSet 迭代所需时间与 set 的 大小 成正比，而 与容量无关。 HashSet 迭代很可能支出较大，因为它所需迭代时间与其 容量 成正比。 此实现不是同步的。