hashset去除重復(fù)值原理實(shí)例解析

更新時(shí)間：2017年12月19日 11:01:25 作者：三豐

這篇文章主要介紹了hashset去除重復(fù)值原理實(shí)例解析，具有一定借鑒價(jià)值，需要的朋友可以參考下。

Java中的set是一個(gè)不包含重復(fù)元素的集合，確切地說，是不包含e1.equals(e2)的元素對。Set中允許添加null。Set不能保證集合里元素的順序。

在往set中添加元素時(shí)，如果指定元素不存在，則添加成功。也就是說，如果set中不存在(e==null?e1==null:e.queals(e1))的元素e1,則e1能添加到set中。

下面以set的一個(gè)實(shí)現(xiàn)類HashSet為例，簡單介紹一下set不重復(fù)實(shí)現(xiàn)的原理：

package com.darren.test.overide;
public class CustomString {
	private String value;
	public CustomString() {
		this("");
	}
	public CustomString(String value) {
		this.value = value;
	}
}

package com.darren.test.overide;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
public class HashSetTest {
	public static void main(String[] args) {
		String a = new String("A");
		String b = new String("A");
		CustomString c = new CustomString("B");
		CustomString d = new CustomString("B");
		System.out.println("a.equals(b) == " + a.equals(b));
		System.out.println("c.equals(d) == " + c.equals(d));
		Set<Object> set = new HashSet<Object>();
		set.add(a);
		set.add(b);
		set.add(c);
		set.add(d);
		System.out.println("set.size() == " + set.size());
		for (Object object : set) {
			System.out.println(object);
		}
	}
}

運(yùn)行結(jié)果如下：

a.equals(b) == true 
c.equals(d) == false 
set.size() == 3 
com.darren.test.overide.CustomString@2c39d2 
A 
com.darren.test.overide.CustomString@5795ce

也許你已經(jīng)看出關(guān)鍵來了，沒錯(cuò)就是equals方法。這么說還是不恰當(dāng)，準(zhǔn)確的說應(yīng)該是equals和hashcode方法。為什么這么說呢，讓我們改一改CustomString類在進(jìn)行測試：

package com.darren.test.overide;
public class CustomString {
	private String value;
	public CustomString() {
		this("");
	}
	public CustomString(String value) {
		this.value = value;
	}
	@Override 
	  public Boolean equals(Object obj) {
		if (this == obj) {
			return true;
		} else if (obj instanceof CustomString) {
			CustomString customString = (CustomString) obj;
			return customString.value.equals(value);
		} else {
			return false;
		}
	}
}

測試結(jié)果：

a.equals(b) == true 
c.equals(d) == true 
set.size() == 3 
com.darren.test.overide.CustomString@12504e0 
A 
com.darren.test.overide.CustomString@1630eb6

這次的equals返回值都為true，但是set的size還是3

讓我們繼續(xù)改

package com.darren.test.overide;
public class CustomString {
	private String value;
	public CustomString() {
		this("");
	}
	public CustomString(String value) {
		this.value = value;
	}
	@Override 
	  public int hashCode() {
		// return super.hashCode(); 
		return 1;
	}
}

再看結(jié)果：

a.equals(b) == true 
c.equals(d) == false 
set.size() == 3 
com.darren.test.overide.CustomString@1 
com.darren.test.overide.CustomString@1 
A

只重寫hashCode方法，不重寫equals方法也不行

最后再改一改

package com.darren.test.overide;
public class CustomString {
	private String value;
	public CustomString() {
		this("");
	}
	public CustomString(String value) {
		this.value = value;
	}
	@Override 
	  public Boolean equals(Object obj) {
		if (this == obj) {
			return true;
		} else if (obj instanceof CustomString) {
			CustomString customString = (CustomString) obj;
			return customString.value.equals(value);
		} else {
			return false;
		}
	}
	@Override 
	  public int hashCode() {
		// return super.hashCode(); 
		return 1;
	}
}

最后結(jié)果：

a.equals(b) == true 
c.equals(d) == true 
set.size() == 2 
com.darren.test.overide.CustomString@1 
A

可以了，證明需要重寫equals方法和hashCode方法，來看原理：

java.lnag.Object中對hashCode的約定：

1.在一個(gè)應(yīng)用程序執(zhí)行期間，如果一個(gè)對象的equals方法做比較所用到的信息沒有被修改的話，則對該對象調(diào)用hashCode方法多次，它必須始終如一地返回同一個(gè)整數(shù)。

2.如果兩個(gè)對象根據(jù)equals(Objecto)方法是相等的，則調(diào)用這兩個(gè)對象中任一對象的hashCode方法必須產(chǎn)生相同的整數(shù)結(jié)果。

3.如果兩個(gè)對象根據(jù)equals(Objecto)方法是不相等的，則調(diào)用這兩個(gè)對象中任一個(gè)對象的hashCode方法，不要求產(chǎn)生不同的整數(shù)結(jié)果。但如果能不同，則可能提高散列表的性能。

在HashSet中，基本的操作都是有HashMap底層實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)镠ashSet底層是用HashMap存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的。當(dāng)向HashSet中添加元素的時(shí)候，首先計(jì)算元素的hashcode值，然后用這個(gè)（元素的hashcode）%（HashMap集合的大小）+1計(jì)算出這個(gè)元素的存儲(chǔ)位置，如果這個(gè)位置位空，就將元素添加進(jìn)去；如果不為空，則用equals方法比較元素是否相等，相等就不添加，否則找一個(gè)空位添加。

如下是HashSet的部分源碼：

package java.util;
public class HashSet<E> extends AbstractSet<E>  
  implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable 
{
	static final long serialVersionUID = -5024744406713321676L;
	// 底層使用HashMap來保存HashSet中所有元素。   
	private transient HashMap<E,Object> map;
	// 定義一個(gè)虛擬的Object對象作為HashMap的value，將此對象定義為static final。   
	private static final Object PRESENT = new Object();
	/** 
   * 默認(rèn)的無參構(gòu)造器，構(gòu)造一個(gè)空的HashSet。 
   *  
   * 實(shí)際底層會(huì)初始化一個(gè)空的HashMap，并使用默認(rèn)初始容量為16和加載因子0.75。 
   */
	public HashSet() {
		map = new HashMap<E,Object>();
	}
	/** 
   * 構(gòu)造一個(gè)包含指定collection中的元素的新set。 
   * 
   * 實(shí)際底層使用默認(rèn)的加載因子0.75和足以包含指定 
   * collection中所有元素的初始容量來創(chuàng)建一個(gè)HashMap。 
   * @param c 其中的元素將存放在此set中的collection。 
   */
	public HashSet(Collection< extends E> c) {
		map = new HashMap<E,Object>(Math.max((int) (c.size()/.75f) + 1, 16));
		addAll(c);
	}
	/** 
   * 以指定的initialCapacity和loadFactor構(gòu)造一個(gè)空的HashSet。 
   * 
   * 實(shí)際底層以相應(yīng)的參數(shù)構(gòu)造一個(gè)空的HashMap。 
   * @param initialCapacity 初始容量。 
   * @param loadFactor 加載因子。 
   */
	public HashSet(int initialCapacity, float loadFactor) {
		map = new HashMap<E,Object>(initialCapacity, loadFactor);
	}
	/** 
   * 以指定的initialCapacity構(gòu)造一個(gè)空的HashSet。 
   * 
   * 實(shí)際底層以相應(yīng)的參數(shù)及加載因子loadFactor為0.75構(gòu)造一個(gè)空的HashMap。 
   * @param initialCapacity 初始容量。 
   */
	public HashSet(int initialCapacity) {
		map = new HashMap<E,Object>(initialCapacity);
	}
	/** 
   * 以指定的initialCapacity和loadFactor構(gòu)造一個(gè)新的空鏈接哈希集合。 
   * 此構(gòu)造函數(shù)為包訪問權(quán)限，不對外公開，實(shí)際只是是對LinkedHashSet的支持。 
   * 
   * 實(shí)際底層會(huì)以指定的參數(shù)構(gòu)造一個(gè)空LinkedHashMap實(shí)例來實(shí)現(xiàn)。 
   * @param initialCapacity 初始容量。 
   * @param loadFactor 加載因子。 
   * @param dummy 標(biāo)記。 
   */
	HashSet(int initialCapacity, float loadFactor, Boolean dummy) {
		map = new LinkedHashMap<E,Object>(initialCapacity, loadFactor);
	}
	/** 
   * 返回對此set中元素進(jìn)行迭代的迭代器。返回元素的順序并不是特定的。 
   *  
   * 底層實(shí)際調(diào)用底層HashMap的keySet來返回所有的key。 
   * 可見HashSet中的元素，只是存放在了底層HashMap的key上， 
   * value使用一個(gè)static final的Object對象標(biāo)識(shí)。 
   * @return 對此set中元素進(jìn)行迭代的Iterator。 
   */
	@Override 
	  public Iterator<E> iterator() {
		return map.keySet().iterator();
	}
	/** 
   * 返回此set中的元素的數(shù)量（set的容量）。 
   * 
   * 底層實(shí)際調(diào)用HashMap的size()方法返回Entry的數(shù)量，就得到該Set中元素的個(gè)數(shù)。 
   * @return 此set中的元素的數(shù)量（set的容量）。 
   */
	@Override 
	  public int size() {
		return map.size();
	}
	/** 
   * 如果此set不包含任何元素，則返回true。 
   * 
   * 底層實(shí)際調(diào)用HashMap的isEmpty()判斷該HashSet是否為空。 
   * @return 如果此set不包含任何元素，則返回true。 
   */
	@Override 
	  public Boolean isEmpty() {
		return map.isEmpty();
	}
	/** 
   * 如果此set包含指定元素，則返回true。 
   * 更確切地講，當(dāng)且僅當(dāng)此set包含一個(gè)滿足(o==null ? e==null : o.equals(e)) 
   * 的e元素時(shí)，返回true。 
   * 
   * 底層實(shí)際調(diào)用HashMap的containsKey判斷是否包含指定key。 
   * @param o 在此set中的存在已得到測試的元素。 
   * @return 如果此set包含指定元素，則返回true。 
   */
	@Override 
	  public Boolean contains(Object o) {
		return map.containsKey(o);
	}
	/** 
   * 如果此set中尚未包含指定元素，則添加指定元素。 
   * 更確切地講，如果此 set 沒有包含滿足(e==null ? e2==null : e.equals(e2)) 
   * 的元素e2，則向此set 添加指定的元素e。 
   * 如果此set已包含該元素，則該調(diào)用不更改set并返回false。 
   * 
   * 底層實(shí)際將將該元素作為key放入HashMap。 
   * 由于HashMap的put()方法添加key-value對時(shí)，當(dāng)新放入HashMap的Entry中key 
   * 與集合中原有Entry的key相同（hashCode()返回值相等，通過equals比較也返回true）， 
   * 新添加的Entry的value會(huì)將覆蓋原來Entry的value，但key不會(huì)有任何改變， 
   * 因此如果向HashSet中添加一個(gè)已經(jīng)存在的元素時(shí)，新添加的集合元素將不會(huì)被放入HashMap中， 
   * 原來的元素也不會(huì)有任何改變，這也就滿足了Set中元素不重復(fù)的特性。 
   * @param e 將添加到此set中的元素。 
   * @return 如果此set尚未包含指定元素，則返回true。 
   */
	@Override 
	  public Boolean add(E e) {
		return map.put(e, PRESENT)==null;
	}
	/** 
   * 如果指定元素存在于此set中，則將其移除。 
   * 更確切地講，如果此set包含一個(gè)滿足(o==null ? e==null : o.equals(e))的元素e， 
   * 則將其移除。如果此set已包含該元素，則返回true 
   * （或者：如果此set因調(diào)用而發(fā)生更改，則返回true）。（一旦調(diào)用返回，則此set不再包含該元素）。 
   * 
   * 底層實(shí)際調(diào)用HashMap的remove方法刪除指定Entry。 
   * @param o 如果存在于此set中則需要將其移除的對象。 
   * @return 如果set包含指定元素，則返回true。 
   */
	@Override 
	  public Boolean remove(Object o) {
		return map.remove(o)==PRESENT;
	}
	/** 
   * 從此set中移除所有元素。此調(diào)用返回后，該set將為空。 
   * 
   * 底層實(shí)際調(diào)用HashMap的clear方法清空Entry中所有元素。 
   */
	@Override 
	  public void clear() {
		map.clear();
	}
}

總結(jié)

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