Java中HashSet的解读

一． HashSet源代码 
HashSet 的实现  
 
对于 HashSet 而言，它是基于 HashMap 实现的，HashSet 底层采用 HashMap 来保存所有元素，因此 HashSet 的实现比较简单，查看 HashSet 的源代码，可以看到如下代码：  Java代码  
public class HashSet<E>    extends AbstractSet<E>    
implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable    {    
 // 使用 HashMap 的 key 保存 HashSet 中所有元素    private transient HashMap<E,Object> map;    
 // 定义一个虚拟的 Object 对象作为 HashMap 的 value     private static final Object PRESENT = new Object();     ...    
 // 初始化 HashSet，底层会初始化一个 HashMap     public HashSet()     {    
     map = new HashMap<E,Object>();     }    
 // 以指定的 initialCapacity、loadFactor 创建 HashSet     // 其实就是以相应的参数创建 HashMap    
 public HashSet(int initialCapacity, float loadFactor)     {    
     map = new HashMap<E,Object>(initialCapacity, loadFactor);     }    
 public HashSet(int initialCapacity)     {    
     map = new HashMap<E,Object>(initialCapacity);     }    
 HashSet(int initialCapacity, float loadFactor, boolean dummy)     {    
     map = new LinkedHashMap<E,Object>(initialCapacity , loadFactor);    }    
// 调用 map 的 keySet 来返回所有的 key        public Iterator<E> iterator()    
 {    
     return map.keySet().iterator();     }

// 调用 HashMap 的 size() 方法返回 Entry 的数量，就得到该 Set 里元素的个数   
 public int size()     {    
     return map.size();     }    
 // 调用 HashMap 的 isEmpty() 判断该 HashSet 是否为空，    // 当 HashMap 为空时，对应的 HashSet 也为空    public boolean isEmpty()     {    
     return map.isEmpty();     }    
 // 调用 HashMap 的 containsKey 判断是否包含指定 key     // HashSet 的所有元素就是通过 HashMap 的 key 来保存的    public boolean contains(Object o)     {    
     return map.containsKey(o);     }    
// 将指定元素放入 HashSet 中，也就是将该元素作为 key 放入 HashMap     public boolean add(E e)     {    
     return map.put(e, PRESENT) == null;     }    
// 调用 HashMap 的 remove 方法删除指定 Entry，也就删除了 HashSet 中对应的元素   
 public boolean remove(Object o)     {    
     return map.remove(o)==PRESENT;     }    
 // 调用 Map 的 clear 方法清空所有 Entry，也就清空了 HashSet 中所有元素   
 public void clear()     {    
     map.clear();     }     ...    }    
 
由上面源程序可以看出，HashSet 的实现其实只是封装了一个 HashMap 对象来存储所有的集合元素，所有放入 HashSet 中的集合元素实际上由 HashMap 的 key 来保存，而 HashMap 的 value 则存储了一个 PRESENT，它是一个静态的 Object 对象。  
HashSet 的绝大部分方法都是通过调用 HashMap 的方法来实现的，因此 HashSet 和 HashMap 两个集合在实现本质上是相同的。

二．HashSet<E>对象 
HashSet<E>创建的对象称为集合： 
HashSet<string> s= HashSet<string>; 
那么s就是一个可以存储 string 类型数据的集合，s 可以调用add(String  s)方法将string类型的数据添加到集合中。添加到集合中的数据称为集合的元素。集合不允许有相同的元素，也就是说，如果b已经是集合中的元素，那么在执行set.add(b)操作是无效的。 三．HashSet<E>中的方法详解 
① public boolean add(E o) —— 向集合添加参数指定的元素。（如果此集合中还
不包含指定元素，则添加指定元素。） 
      参数： 
o - 将添加到此集合中的元素。  返回： 
如果该集合还不包含指定元素，则返回 true。 
 
② public void clear() ——清空集合，使集合不含有任何元素。 
③ public boolean contains(Object o) —— 判断参数指定的数据是否属于集合。（） 
参数：  
o - 其在此集合中的存在已得到测试的元素。  
返回：  
如果此集合不包含指定元素，则返回 true。 
④ public boolean isEmpty()—— 判断集合是否为空。 
返回：  
如果此集合不包含任何元素，则返回 true。 
⑤ public boolean remove(Object o) ——集合删除参数指定的元素。 
参数：  
o - 如果存在于此集合中则需要将其移除的对象。  
返回：  
如果集合包含指定元素，则返回 true。 
⑥ public int size () —— 返回集合中元素的个数。 
返回：  
此集合中的元素的数量（集合的容量）。 
⑦ Object [ ] toArray() —— 将集合元素存放到数组中，并返回这个数组。 
⑧ boolean containsAll (HashSet set) —— 判断当前集合是否包含参数指定的集合。 
⑨ public Object clone () —— 得到当前集合的一个克隆对象，该对象中元素的改
变不会影响到当前集合中的元素，反之亦然。 返回：  
此集合的浅表复制。 
 
四．代码：

import java.util.HashSet;   
class Student{       String name;       int score;   
    Student(String name, int score){           this.name = name;           this.score = score;       }   }   
public class TestHashSet{      
    public static void main(String[] args) {   
        Student zh = new Student("张三",77);           Student li = new Student("李四",68);           Student wa = new Student("王五",67);              
        HashSet<Student> set = new HashSet<Student>();           HashSet<Student> subset = new HashSet<Student>();            
        System.out.println("Before add(zh):"+set.add(zh));             set.add(zh);  
        System.out.println("After  add(zh):"+set.add(zh));   //add方法的实现         set.add(wa);           set.add(li);              
        subset.add(wa);           subset.add(li);   
        System.out.println("Is subset empty?  "+subset.isEmpty()); //isempty方法的实现          
        if (set.contains(wa)){   
            System.out.println("集合set中含有："+wa.name);  //contains方法的实现         }          
        if(set.containsAll(subset)){   
            System.out.println("集合set包含集合subset");           }            
        int number = subset.size();               //size方法的实现         System.out.println("集合subset中有"+number+"个元素：");            
        Object s[] = subset.toArray();            //toArray 方法的实现

for(int i=0; i<s.length; i++){   
            System.out.printf("姓名：%s,分数：%d\n", ((Student)s[i]).name,((Student)s[i]).score);           }          
        subset.remove(wa);                       //remove方法的实现         System.out.println("After implement remove on subset");  
        System.out.println("集合subset中有"+subset.size()+"个元素：");          
        Object a[] = subset.toArray();                  
        for(int i=0; i<a.length; i++){   
            System.out.printf("姓名：%s,分数：%d\n", ((Student)a[i]).name,((Student)a[i]).score);           }       }   } 
五．运行结果  
Before add(zh):true After  add(zh):false Is subset empty?  false 集合set中含有：王五 集合set包含集合subset 集合subset中有2个元素： 姓名：李四,分数：68 姓名：王五,分数：67 
After implement remove on subset 集合subset中有1个元素： 姓名：李四,分数：68