前言

大家好啊,我是汤圆,今天给大家带来的是《Java中的集合Set - 入门篇》,希望对大家有帮助,谢谢

简介

前面介绍了集合List映射Map,最后再简单介绍下集合Set,相关类如下图所示

正文

Set从外面看像List(都是存储单一数据的集合),只不过存储的数据不会有重复

但是里面却是Map映射(因为它内存存储是基于Map结构实现),这也是为什么把Set放到Map后面来说的原因。

Set和Map有什么关系呢?

因为Map的键不会有重复,所以Set就利用了Map的这个特点,将其作为内部成员变量来使用

比如我们看下HashSet内部的源码,可以看到,基本上所有操作都是基于其内部的成员变量HashMap进行的


private transient HashMap<E,Object> map;
// 这个常量只是为了适配Map的键值对结构,无实际意义
private static final Object PRESENT = new Object(); public HashSet() {
map = new HashMap<>();
} public int size() {
return map.size();
} public boolean contains(Object o) {
return map.containsKey(o);
} public boolean add(E e) {
return map.put(e, PRESENT)==null;
} public boolean remove(Object o) {
return map.remove(o)==PRESENT;
}

Set的种类

Set的种类类似Map

Set主要有三种类型:HashSet(常用)、TreeSet(树形结构)、LinkedHashSet(前两者的结合)

我们先来看一下Set接口主要的几个方法:

  • boolean add(E e):往Set中添加元素
  • boolean contains(Object o):查询Set是否包含指定对象
  • boolean remove(Object o):从Set中删除指定对象
  • int size():返回Set的元素数量

下面我们简单看下三者的区别

HashSet TreeSet LinkedHashSet
访问速度 适中
元素是否有序 无序 有序,默认升序 有序,默认按插入的顺序
适用场景 为快速查询而设计(用的最多) 需要排序的场景 需要保证查询和插入顺序一致的场景

接下来我们以HashSet为例,来介绍Set接口

HashSet

HashSet是一个无序集合

因为它内部是基于HashMap实现

上面的源码我们有看到,HashSet每插入一个元素,就将该元素作为内部hashMap的key,然后常量Object作为hashMap的value,存储到hashMap中

  • 如果元素的hash值没有重复,就按照数组的方式依次排列;
  • 如果hash值有重复的,就添加到已有的值对后面,形成链表结构;

整体结构 如下图所示

下面用代码示范一下

public class SetDemo {
public static void main(String[] args) {
// 初始化
Set<Integer> set = new HashSet<>();
// 添加元素
set.add(10);
// 元素数量
int size = set.size();
System.out.println(size);
// 查询元素是否存在
boolean isContain = set.contains(10);
System.out.println(set);
// 删除
set.remove(10);
System.out.println(set);
}
}

TreeSet

TreeSet在插入的时候,可以按照元素进行排序(默认升序)

它适合用在排序比较多的场景,性能会比HashSet差一些

下面用代码示范一下(重点要来了)

public class SetDemo {
public static void main(String[] args) { // TreeSet
B b = new B();
// 初始化
Set<B> set2 = new TreeSet<>();
// 添加元素
set2.add(b);
// 元素数量
int size2 = set2.size();
System.out.println(size2);
// 查询元素是否存在
boolean isContain2 = set2.contains(b);
System.out.println(set2);
// 删除
set2.remove(b);
System.out.println(set2);
}
}
class B{ }

这段代码看似一切正常,实则暗藏玄机

如果你运行这段代码,会报出下面的错误提示:类B不能转换为Comparable。

可是为什么要转换呢?我也没有转换啊

那是因为内部自动转换了

TreeSet啥时候会自动将元素类转为Comparable呢?

是在你插入第一个数据开始,内部就已经开始在做比较了(第一次先自己跟自己做比较,目的就是检查你这个数据有没有实现Comparable接口);

后面每插一个数据,都要从根节点开始挨个比较排序

这其实也算也是TreeSet内部排序的工作原理

所以上面这段代码需要让B实现Comparable接口,改后如下所示

public class SetDemo {
public static void main(String[] args) {
// TreeSet
B b = new B();
// 初始化
Set<B> set2 = new TreeSet<>();
// 添加元素
// 此时运行没问题
set2.add(b);
// 元素数量
int size2 = set2.size();
System.out.println(size2);
// 查询元素是否存在
boolean isContain2 = set2.contains(b);
System.out.println(set2);
// 删除
set2.remove(b);
System.out.println(set2);
}
}
// 这里实现了Comparable
class B implements Comparable{
@Override
public int compareTo(Object o) {
return this.hashCode()>o.hashCode() ? 1 : -1;
}
}

此时运行就没问题了

那为什么TreeMap没有这个问题呢?

其实TreeMap也有这个问题,只是TreeMap的键key一般都是字符串或者整型,而字符串和整型对象内部已经实现了Comparable接口,所以问题不大(因为用自定义对象做键key的毕竟还是少数)

LinkedHashSet

LinkedHashSet拥有HashSet的大部分优点,且保证了插入的顺序,使得在查询的时候,可以按照插入的顺序依次读取(原理是链表)

这里要注意一点:在Java程序语言设计中,所有的链表都是双向链表,即每个节点还存放着一个指向前节点的引用

大致的结构图如下所示(之前的LinkedHashMap忘记贴图了,跟这个类似,只是元素内容不同):

三者的排序比较

参考上一篇映射Map,Set排序比较表现出来的行为与Map一致

总结

Set一般用到的有HashSet,TreeSet,LinkedHashSet,内部都是无重复元素

  • HashSet的插入和访问都很快,但是内部是无序排列

  • TreeSet的插入和访问都很慢,但是内部是有序排列,默认按升序排列

  • LinkedHashSet拥有HashSet的大部分优点,而且还可以按照元素插入的顺序来访问元素,但是性能会比HashSet差

后记

最后,感谢大家的观看,谢谢

Java中的集合Set - 入门篇的更多相关文章

  1. Java中的集合List - 入门篇

    前言 大家好啊,我是汤圆,今天给大家带来的是<Java中的集合List - 入门篇>,希望对大家有帮助,谢谢 简介 说实话,Java中的集合有很多种,但是这里作为入门级别,先简单介绍第一种 ...

  2. Java中的映射Map - 入门篇

    前言 大家好啊,我是汤圆,今天给大家带来的是<Java中的映射Map - 入门篇>,希望对大家有帮助,谢谢 简介 前面介绍了集合List,这里开始简单介绍下映射Map,相关类如下图所示 正 ...

  3. Java中的IO流 - 入门篇

    前言 大家好啊,我是汤圆,今天给大家带来的是<Java中的IO流-入门篇>,希望对大家有帮助,谢谢 由于Java的IO类有很多,这就导致我刚开始学的时候,感觉很乱,每次用到都是上网搜,结果 ...

  4. Java中的集合框架-Collections和Arrays

    上一篇<Java中的集合框架-Map>把集合框架中的键值对容器Map中常用的知识记录了一下,本节记录一下集合框架的两个工具类Collections和Arrays 一,Collections ...

  5. Java中的集合框架-Map

    前两篇<Java中的集合框架-Commection(一)>和<Java中的集合框架-Commection(二)>把集合框架中的Collection开发常用知识点作了一下记录,从 ...

  6. Java中的集合框架-Collection(二)

    上一篇<Java中的集合框架-Collection(一)>把Java集合框架中的Collection与List及其常用实现类的功能大致记录了一下,本篇接着记录Collection的另一个子 ...

  7. Java中的集合(四)PriorityQueue常用方法

    Java中的集合(四)PriorityQueue常用方法 PriorityQueue的基本概念等都在上一篇已说明,感兴趣的可以点击 Java中的集合(三)继承Collection的Queue接口 查看 ...

  8. 万字长文深入理解java中的集合-附PDF下载

    目录 1. 前言 2. List 2.1 fail-safe fail-fast知多少 2.1.1 Fail-fast Iterator 2.1.2 Fail-fast 的原理 2.1.3 Fail- ...

  9. Java 中的集合接口——List、Set、Map

    Java 中的集合接口——List.Set.Map 什么叫集合:集合就是Java API所提供的一系列类的实例,可以用于动态存放多个对象.这跟我们学过的数组差不多,那为什么我们还要学集合,我们看看数组 ...

随机推荐

  1. 海 鱼立 鲷 & 海䲞鲷

    海 鱼立 鲷 & 海䲞鲷 䲞 lì 鲷 diāo 二长棘鲷 二长棘鲷(学名:Parargyrops edita)为辐鳍鱼纲鲈形目鲷科二长棘鲷属的鱼类,俗名板鱼.䲞鱼.盘仔鱼.立花.赤鬃.长鳍. ...

  2. funny 生成器

    funny 生成器 https://www.zhihu.com/question/380741546/answer/1190570384 举牌小人生成器 https://small-upup.upup ...

  3. Electron in Action

    Electron in Action $ yarn add -D electron@latest # OR $ npm i -D electron@latest https://www.electro ...

  4. SPC空投价值高达310万美金,生态建设者直呼真香!

    市场上面有句名言:"人赚不到自己认知以外的财富",这在数字加密上也是共通的.早在本月12日,也就是前天,NGK官方发行的第N波利好---SPC侧链代币空投已经陆续发放了,NGK以及 ...

  5. fork后子进程与父进程的关系

    共享代码空间,各自独立数据空间,子进程初始化数据是父进程的复制. 资料参考: https://blog.csdn.net/u013851082/article/details/76902046

  6. 1100 Mars Numbers——PAT甲级真题

    1100 Mars Numbers People on Mars count their numbers with base 13: Zero on Earth is called "tre ...

  7. 微信小程序:自定义组件

    为什么要学习自定义组件? 1.用上我自己的单词abc,我希望在页面中展示椭圆形的图片, 2.打开手机淘宝,假如现在要做一个企业级项目,里面有很多页面,首页存在导航模块,点击天猫,进入第二个页面,而第二 ...

  8. Docker的架构

    一.Docker引擎 docker引擎是一个c/s结构的应用,主要组件见下图: Server是一个常驻进程 REST API 实现了client和server间的交互协议 CLI 实现容器和镜像的管理 ...

  9. Go - 代码生成工具

    分享两个常用的代码生成工具: gormgen handlergen gormgen 基于 MySQL 数据表结构进行生成 3 个文件: 生成表的 struct 结构体 生成表的 Markdown 文档 ...

  10. Deep Unfolding Network for Image Super-Resolution 论文解读

    Introduction 超分是一个在 low level CV 领域中经典的病态问题,比如增强图像视觉质量.改善其他 high level 视觉任务的表现.Zhang Kai 老师这篇文章在我看到的 ...