linkin大话数据结构--Set
- Set 集合
Set 集合不允许包含相同的元素,如果试把两个相同的元素加入同一个 Set 集合中,则添加操作失败。
Set 判断两个对象是否相同不是使用 == 运算符,而是根据 equals 方法。也就是说两个对象equals比较返回true,Set集合是不会接受这个两个对象的。
Set是Collection子接口;Set和Collection基本上一样,一点除外:Set无法记住添加的顺序,不允许包含重复的元素。
当试图添加两个相同元素进Set集合,添加操作失败,add()方法返回false。
- 常用子类:
HashSet:散列存放
TreeSet:有序存放
LinkedHashSet:使用链表
- HashSet
HashSet 是 Set 接口的典型实现,大多数时候使用 Set 集合时都使用这个实现类。HashSet 按 Hash 算法来存储集合中的元素,因此具有很好的存取和查找性能。
HashSet 具有以下特点:
1,不能保证元素的排列顺序,散列存储:不记录添加顺序,排列顺序时,顺序有可能发生变化
2,HashSet 不是线程安全的,多个线程访问一个HashSet要使用同步代码
3,集合元素可以使 null,但是最多只能有一个
4,当向 HashSet 集合中存入一个元素时,HashSet 会调用该对象的 hashCode() 方法来得到该对象的 hashCode 值,然后根据 hashCode 值决定该对象在 HashSet 中的存储位置。
如果两个元素的 equals() 方法返回 true,但它们的 hashCode() 返回值不相等,hashSet 将会把它们存储在不同的位置,但依然可以添加成功。
5,Hash算法价值体现在速度,可以保证查询快速执行。当从HashSet中访问元素时,HashSet先计算该元素的hashCode(也就是该对象的hashCode方法返回值),然后直接到该HashCode对应的位置取出该元素;
在这里对象的hashCode就好比是数组里的索引,但是不是索引。
6,如果需要某个类的对象保存到HashSet集合中,覆写该类的equals()和hashCode()方法,应该尽量保证两个对象通过equals比较返回true时,他们的hashCode返回也相等。
说到这里,就不得不提object类中的hashCode() 方法:
HashSet 集合判断两个元素相等的标准:两个对象通过 equals() 方法比较相等,并且两个对象的 hashCode() 方法返回值也相等。如果两个对象通过 equals() 方法返回 true,这两个对象的 hashCode 值也应该相同。重写 hashCode() 方法的基本原则:
1:在程序运行时,同一个对象多次调用 hashCode() 方法应该返回相同的值
2:当两个对象的 equals() 方法比较返回 true 时,这两个对象的 hashCode() 方法的返回值也应相等
3:对象中用作 equals() 方法比较的 Field,都应该用来计算 hashCode 值
关于hashset值得注意的是:
- package tz.web.main;
- import java.util.Iterator;
- import java.util.Set;
- import com.google.common.collect.Sets;
- public class Linkin
- {
- private String name;
- public Linkin(String name)
- {
- super();
- this.name = name;
- }
- public String getName()
- {
- return name;
- }
- public void setName(String name)
- {
- this.name = name;
- }
- public static void main(String[] args)
- {
- Linkin linkin1 = new Linkin("huhu1");
- Linkin linkin2 = new Linkin("huhu2");
- Set<Linkin> set = Sets.newHashSet(linkin1,linkin2);
- System.out.println(set.size());//2
- linkin1.setName("LinkinPark");
- //这里的hashcode值变了,在删除的时候按照这个linkin1的hashcode值去找对象,结果就根本找不见了,所以没有删掉
- set.remove(linkin1);
- System.out.println(set.size());//2
- Iterator<Linkin> it = set.iterator();
- while(it.hasNext())
- {
- it.next();
- //从迭代器指向的 collection 中移除迭代器返回的最后一个元素(可选操作)。
- it.remove();
- }
- System.out.println(set.size());//1
- }
- @Override
- public int hashCode()
- {
- final int prime = 31;
- int result = 1;
- result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode());
- return result;
- }
- @Override
- public boolean equals(Object obj)
- {
- if (this == obj)
- return true;
- if (obj == null)
- return false;
- if (getClass() != obj.getClass())
- return false;
- Linkin other = (Linkin) obj;
- if (name == null)
- {
- if (other.name != null)
- return false;
- }
- else if (!name.equals(other.name))
- return false;
- return true;
- }
- }
- LinkedHashSet
LinkedHashSet 是 HashSet 的子类
LinkedHashSet 集合根据元素的 hashCode 值来决定元素的存储位置,但它同时使用链表维护元素的次序,这使得元素看起来是以插入顺序保存的。
LinkedHashSet 性能插入性能略低于 HashSet,但在迭代访问 Set 里的全部元素时有很好的性能。LinkedHashSet 不允许集合元素重复。
- import java.util.LinkedHashSet;
- import java.util.Set;
- /**
- *
- * @version 1L
- * @author LinkinPark
- * @since 2014-11-10
- * @motto 梦似烟花心似水,同学少年不言情
- * @desc ^遍历LinkedHashSet集合里面的元素时,LinkedHashSet会按元素的添加顺序来访问集合里面的元素
- */
- public class Linkin
- {
- public static void main(String[] args)
- {
- Set<String> names = new LinkedHashSet<String>();
- names.add("Binger");
- names.add("LinkinPark");
- //Binger LinkinPark
- for (String string : names)
- {
- System.out.println(string);
- }
- }
- }
- TreeSet
如果试图把一个对象添加到TreeSet时,该对象必须实现Comparable接口,否则程序会抛出异常。
使用元素的自然顺序对元素进行排序,或者根据创建 set 时提供的 Comparator 进行排序,参与排序的元素必须是同一类型的,不然会发生ClassCastException异常,
TreeSet是SortedSet接口唯一的实现,与HashSet相比额外的方法有:
Comparator comparator() 返回当前Set使用的Comparator 若返回null,表示以自然顺序排序。
Object first() 返回此 set 中当前第一个(最低)元素。
Object last() 返回此 set 中当前最后一个(最高)元素。
SortedSet subSet(Object fromElement, E toElement) 返回此 set 的部子集,其元素从 fromElement(包括)到 toElement(不包括)。
SortedSet headSet(Object toElement) 返回此 set 的部分子集,其元素严格小于 toElement。
SortedSet tailSet(Object fromElement) 返回此 set 的部分子集,其元素大于等于 fromElement。
TreeSet 支持两种排序方法:自然排序和定制排序。默认情况下,TreeSet 采用自然排序。
- 自然排序
TreeSet会调用元素的compareTo(Object o)方法来比较元素之间的大小关系,然后将集合里的元素按升序排列.此时需要排序元素的类必须实现Comparable接口,并覆写其int compareTo(Object o)方法;
该方法用于比较对象,若:obj1,compareTo(obj2),返回0,表示两个对象相等,若返回一个正整数,表示obj1大于obj2,若返回一个负整数,表示obj1小于obj2;
对于TreeSet集合而言,判断两个对象相等的标准是:compareTo()方法比较返回 0。
- Comparable 的典型实现:
BigDecimal、BigInteger 以及所有的数值型对应的包装类:按它们对应的数值大小进行比较
Character:按字符的 UNICODE 值来进行比较
Boolean:true 对应的包装类实例大于 false 对应的包装类实例
String:按字符串中字符的 UNICODE 值进行比较
Date、Time:后边的时间、日期比前面的时间、日期大
因为只有相同类的两个实例才会比较大小,所以向 TreeSet 中添加的应该是同一个类的对象。当需要把一个对象放入 TreeSet 中,重写该对象对应的 equals() 方法时,应保证该方法与 compareTo(Object obj) 方法有一致的结果:如果两个对象通过 equals() 方法比较返回 true,则通过 compareTo(Object obj) 方法比较应返回 0。
- import java.util.Set;
- import java.util.TreeSet;
- /**
- *
- * @version 1L
- * @author LinkinPark
- * @since 2014-11-10
- * @motto 梦似烟花心似水,同学少年不言情
- * @desc ^如果试图把一个对象添加到TreeSet时,该对象必须实现Comparable接口,否则程序会抛出异常。
- */
- public class Linkin implements Comparable
- {
- private String name;//名字
- private Integer age;//年龄
- public Linkin(String name, Integer age)
- {
- this.name = name;
- this.age = age;
- }
- public String getName()
- {
- return name;
- }
- public void setName(String name)
- {
- this.name = name;
- }
- public Integer getAge()
- {
- return age;
- }
- public void setAge(Integer age)
- {
- this.age = age;
- }
- @Override
- public int compareTo(Object obj)
- {
- Linkin s = (Linkin)obj;
- return this.age - s.age;
- }
- public static void main(String[] args)
- {
- Linkin linkin1 = new Linkin("LinkinPark", 25);
- Linkin linkin2 = new Linkin("Binger", 24);
- Set<Linkin> linkins = new TreeSet<Linkin>();
- linkins.add(linkin1);
- linkins.add(linkin2);
- for (Linkin linkin : linkins) {
- //Binger LinkinPark
- System.out.println(linkin.getName());
- }
- }
- }
- 定制排序
TreeSet的自然排序是根据元素的大小进行升序排序的,若想自己定制排序,比如降序排序,就可以使用Comparator接口了。该接口包含int compare(Object o1,Object o2)方法,用于比较两个对象的大小,比较结果和compareTo方法一致。要实现定制排序,需要在创建TreeSet集合对象时,提供一个一个Comparator对象,该对象里负责集合元素的排序逻辑。如果需要实现定制排序,则需要在创建 TreeSet
集合对象时,提供一个 Comparator 接口的实现类对象。由该 Comparator 对象负责集合元素的排序逻辑。
- import java.util.Comparator;
- import java.util.Set;
- import java.util.TreeSet;
- /**
- *
- * @version 1L
- * @author LinkinPark
- * @since 2014-11-10
- * @motto 梦似烟花心似水,同学少年不言情
- * @desc ^
- */
- public class Linkin
- {
- private String name;//名字
- private Integer age;//年龄
- public Linkin(String name, Integer age)
- {
- this.name = name;
- this.age = age;
- }
- public String getName()
- {
- return name;
- }
- public void setName(String name)
- {
- this.name = name;
- }
- public Integer getAge()
- {
- return age;
- }
- public void setAge(Integer age)
- {
- this.age = age;
- }
- public static void main(String[] args)
- {
- Linkin linkin1 = new Linkin("LinkinPark", 25);
- Linkin linkin2 = new Linkin("Binger", 24);
- Set<Linkin> linkins = new TreeSet<Linkin>(
- new Comparator<Linkin>()
- {
- @Override
- public int compare(Linkin o1, Linkin o2)
- {
- Linkin obj1 = (Linkin) o1;
- Linkin obj2 = (Linkin) o2;
- return obj1.getAge() - obj2.getAge();
- }
- });
- linkins.add(linkin1);
- linkins.add(linkin2);
- for (Linkin linkin : linkins) {
- //Binger LinkinPark
- System.out.println(linkin.getName());
- }
- }
- }
各Set实现类的性能分析:
HashSet和TreeSet是Set的2个典型实现,到底如何选择HashSet和TreeSet呢?HashSet的性能总是比TreeSet好,特别是在最常用的添加,查询元素等操作,因为TreeSet需要额外的红黑树算法来维护集合元素的次序。只有当需要一个保持排序的Set时,才应该使用TreeSet,否则都应该使用HashSet。LinkedHashSet是HashSet的一个子类,对于普通的插入,删除操作,LinkedHashSet总是比HashS慢一点,这是由维护链表所带来的额外开销造成的。不过真是因为有了链表,遍历LinkedHashSet会更快。实际开发中HashSet使用的是比较多的,其他的基本用不到。
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