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零基础学习Java之Set集合

概述
Set的使用
- 常用方法介绍
- Set集合的遍历
- - 代码实例
Set的实现类
- HashSet
- - 基本介绍
  - 代码示例
- LinkedHashSet
- - 基本介绍
  - 代码示例
- TreeSet
- - 基本介绍
  - 代码示例

概述

Set接口作为Collection的子接口，按理来说应该在原来接口的基础增加更多的方法，但是Set这个子接口呢，并没有提供额外的方法，只不过是在原来的基础上，对数据的要求更加严格了。

Set接口的特点:

无序性：Set集合中的元素是不要求有顺序的
不可重复性：Set集合中的元素是不能出现重复的
无索引：Set集合中的元素是没有索引的（特定的顺序编号）

Set的使用

常用方法介绍

既然Set没有在Collection的基础上添加新的方法，那么其常用方法也是可以参考Collection的常用方法的
Collection的常用方法可参考本文

Set集合的遍历

与Collection集合的遍历方式一样，Set集合也是支持foreach和Iterator两种方式遍历元素的。

代码实例

package com.atguigu.demo.Set;import java.util.Iterator;
import java.util.LinkedHashSet;public class LinkedSet {public static void main(String[] args) {//创建LinkedHashSet集合LinkedHashSet<String> set = new LinkedHashSet<>();//添加元素set.add("张三");set.add("李四");set.add("王五");set.add("张三");//元素个数System.out.println("元素个数：" + set.size());//增强for遍历元素for (String name : set) {System.out.println(name);}//使用iteratorIterator<String> iterator = set.iterator();while (iterator.hasNext()){System.out.println(iterator.next());}}
}

Set的实现类

Set接口有很多的实现类，下面我们介绍下其常用的实现类: HashSet、TreeSet、LinkedHashSet

HashSet

基本介绍

HashSet是Set接口最常使用的实现类，其底层是通过HashMap实现的。（HashMap可以看这个文章）

源码如下：

    /*** Constructs a new, empty set; the backing <tt>HashMap</tt> instance has* default initial capacity (16) and load factor (0.75).*/public HashSet() {map = new HashMap<>();}

HashMap的底层物理实现是一个Hash表，那这样的话，存入元素的时候，就会根据Hash算法来存储了。即当向HashSet集合中存入一个元素时，HashSet会先判断该对象的hashCode值，然后根据hashCode值决定该对象在HashSet中的存储位置：

如果hashCode值不同，直接把该元素存储到hashCode()指定的位置
如果hashCode 值相同，那么会继续判断该元素和集合对象的equals()作比较。

所以存储到HashSet的元素要重写hashCode和equals方法。

代码示例

package com.atguigu.demo.Set;/*定义一个Employee类，该类包含属性：name, birthday，其中 birthday 为 MyDate类的对象；*/
public class Employee {//自定义属性private String name;private MyDate birthday;//构造器public Employee(String name, MyDate birthday) {super();this.name = name;this.birthday = birthday;}public Employee() {super();}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public MyDate getBirthday() {return birthday;}public void setBirthday(MyDate birthday) {this.birthday = birthday;}//重写hashCode@Overridepublic int hashCode() {final int prime = 31;int result = 1;result = prime * result + ((birthday == null) ? 0 : birthday.hashCode());result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode());return result;}//重写equals@Overridepublic boolean equals(Object obj) {if (this == obj)return true;if (obj == null)return false;if (getClass() != obj.getClass())return false;Employee other = (Employee) obj;if (birthday == null) {if (other.birthday != null)return false;} else if (!birthday.equals(other.birthday))return false;if (name == null) {if (other.name != null)return false;} else if (!name.equals(other.name))return false;return true;}@Overridepublic String toString() {return "姓名：" + name + ", 生日：" + birthday;}
}//hashSet测试
import java.util.HashSet;public class TestHashSet {@SuppressWarnings("all")public static void main(String[] args) {HashSet<Employee> set = new HashSet<>(); //创建HashSet集合set.add(new Employee("张三", new MyDate(1990,1,1)));//重复元素无法添加，因为MyDate和Employee重写了hashCode和equals方法set.add(new Employee("张三", new MyDate(1990,1,1)));set.add(new Employee("李四", new MyDate(1992,2,2)));for (Employee object : set) {System.out.println(object);}}
}

LinkedHashSet

基本介绍

LinkedHashSet是HashSet的子类，所以它的很多东西都是继承自HashSet的，这里不再说明，但是相对于HashSet，它在结点中增加两个属性before和after维护了结点的前后添加顺序，这是因为其底层采用了链表＋哈希表的结构。

源码如下：

   HashSet(int initialCapacity, float loadFactor, boolean dummy) {map = new LinkedHashMap<>(initialCapacity, loadFactor);}

所以LinkedHashSet可以保证元素的插入顺序。

因为维护了一个链表，存储、查找的性能略低于HashSet，但遍历时性能高于HashSet（根据链表进行遍历）。

代码示例


import java.util.Iterator;
import java.util.LinkedHashSet;public class linkedHashSet {public static void main(String[] args) {//创建LinkedHashSet集合LinkedHashSet<String> set = new LinkedHashSet<>();//添加元素set.add("张三");set.add("李四");set.add("王五");set.add("张三");//元素个数System.out.println("元素个数：" + set.size());//增强for遍历元素for (String name : set) {System.out.println(name);}}
}

TreeSet

基本介绍

与前面两种实现类不同，TreeSet底层是基于红黑树结构实现的，另外TreeSet里的元素是有序的，而实现这个有序的特征，是需要TreeSet里的元素实现排序，其实现排序的形式有两种：自然排序和定制排序。

因为放入其中的元素的类必须实现Comparable接口，所以在元素不能为null。

自然排序

这个默认的排序，让待添加的元素类型实现Comparable接口，并重写compareTo方法（数值型按数值大小排列，字符按码值排列，Date、Time按时间戳的大小排列…默认升序）
对于 TreeSet 集合而言，它判断两个对象是否相等的唯一标准是：两个对象通过 compareTo(Object obj) 方法比较返回值为0。

定制排序

如果自然排序（Comparable）规则不符合我们的排序需求，或者元素的类型没有实现Comparable接口。那么在创建TreeSet时，可以单独指定一个Comparator的对象，根据我们自己的需求进行自定义排序。
使用定制排序判断两个元素相等的标准是：通过Comparator比较两个元素返回了0。

代码示例


public class Student {//自定义属性private int id;private String name;//构造器public Student(int id, String name) {super();this.id = id;this.name = name;}public int getId() {return id;}public void setId(int id) {this.id = id;}//省略了name属性的get/set@Overridepublic String toString() {return "Student [id=" + id + ", name=" + name + "]";}
}import org.junit.Test;import java.util.Comparator;
import java.util.TreeSet;public class TestTreeSet {/*自然顺序按照字符串Unicode编码值排序*/@Testpublic void test1(){//MyDate myDate = new MyDate(1990,1,1);//创建TreeSet集合TreeSet<String> set = new TreeSet<>();//TreeSet<MyDate> set2 = new TreeSet<>();    //ClassCastException:com.atguigu.demo.Set.MyDate cannot be cast to java.lang.Comparable//添加元素set.add("zhangsan");  //String它实现了java.lang.Comparable接口set.add("zisi");set.add("wangwu");set.add("hangsan");//set2.add(myDate);//System.out.println(set2);System.out.println("元素个数：" + set.size());for (String str : set) {System.out.println(str);}}/*定制顺序学生类型未实现Comparable接口，单独指定Comparator比较器，按照学生的学号排序*/@Testpublic void test2(){//创建集合，并指定Comparator的对象TreeSet<Student> set = new TreeSet(new Comparator<Student>(){ //那么在创建TreeSet时，可以单独指定一个Comparator的对象@Overridepublic int compare(Student o1, Student o2) {return o1.getId() - o2.getId();}});//添加学生set.add(new Student(3,"张三"));set.add(new Student(1,"李四"));set.add(new Student(2,"王五"));set.add(new Student(3,"张三风"));//元素个数System.out.println("元素个数：" + set.size());//遍历for (Student stu : set) {System.out.println(stu);}}
}