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Java中接口Set的特點(diǎn)及方法說明

 更新時(shí)間:2022年02月15日 09:26:15   作者:why陳默破曉  
這篇文章主要介紹了Java中接口Set的特點(diǎn)及方法說明,具有很好的參考價(jià)值,希望對大家有所幫助。如有錯(cuò)誤或未考慮完全的地方,望不吝賜教

接口Set的特點(diǎn)及方法

1、特點(diǎn):無序,不可重復(fù);

2、實(shí)現(xiàn)類:添加的方法:

  • add(Object obj);
  • addAll(Collection c);

Set中沒有修改的方法,可以間接修改,先刪除再添加;

刪除的方法:

  • remove(Object obj);
  • removeAll(Collection c);
  • retainAll(Collection c)僅保留set中那些包含在指定的Collection中的元素;
  • clear()清除所有元素;

查詢的方法:

  • contains(Object obj)查詢set中是否包含指定元素,包含返回true;
  • containsAll(Collection c)查詢set中是否包含指定的多個(gè)元素,全部包含返回true;
  • isEmpty()判斷set是否為空,為空返回true;

3、set集合的遍歷:使用for循環(huán);

使用iterator迭代器:it.hasNext()如果有下一個(gè)元素,返回true;

  • it.next()返回下一個(gè)元素;
  • it.remove()刪除迭代器返回的最后一個(gè)元素;

Set接口及其實(shí)現(xiàn)類

Set接口有兩個(gè)實(shí)現(xiàn)類

  • 散列集合:HashSet(Hash算法)
  • 樹集合:TreeSet(二叉樹算法)

Set接口:Set存儲(chǔ)元素是無序不可以重復(fù)的

  • HashSet:元素是否重復(fù)是依據(jù):元素自身equals比較進(jìn)行判定的。
  • TreeSet:元素是否重復(fù)是依據(jù):CompareTo方法返回是否為0。

因?yàn)镾et接口也是Collection的子接口

所以也可以使用Collection實(shí)現(xiàn)的所有方法,其中常用的有:

  • 添加:add()
  • 刪除:remove()
  • 檢查元素是否存在:contains(Object o)
  • 迭代器:iterator()

1、TreeSet:樹狀集合、存放有序

語法:Set<E> set = new TreeSet<E>();

說明:TreeSet添加元素時(shí),首先按照compareTo()進(jìn)行比較,而TreeSet要想指定集合的存放順序,被排序的對象需實(shí)現(xiàn)Comparable接口,這個(gè)接口強(qiáng)行的對每個(gè)實(shí)現(xiàn)類對象進(jìn)行整體的排序,這種排序稱為類的自然排序,這個(gè)接口有個(gè)抽象方法compareTo,該方法稱為自然排序的方法。

向TreeSet中添加的元素必須是同一個(gè)類的。(否則底層調(diào)用compareTo時(shí)會(huì)報(bào)類型轉(zhuǎn)換異常)

public class Person implements Comparable{
	int id;
	int age;
	String name;
	public Person(int id,int age,String name){
		super();
		this.id = id;
		this.age = age;
		this.name = name;
	}
	public String toString(){
		return "Person [id = " + id + ", age = " + age + ", name = " + name + "]";
	}
	@Override
	public int compareTo(Object o){//按照id排序
		Person p;
		if(o instanceof Pserson){
			p = (Person)o;
		}else{
			return -1;//-1代表傳入的參數(shù)比我本身要小
		}
		int diff = this.id - p.id;
		if(diff!=0){
			diff = diff / Math.abs(diff);//差值除以本身絕對值,可以得到+1或-1的值。
		}
		return diff;
	}

該compareTo方法是根據(jù)對象的id進(jìn)行比較,也可以根據(jù)自己的需求自定義比較內(nèi)容:

  • this.id 是當(dāng)前對象的id
  • o.id 是指定對象的id(也就是傳入對象的id)

調(diào)用sort方法時(shí)可以自定義升序或降序:

  • 升序:this.id - o.id(this.id < o.id 結(jié)果為負(fù)、this.id > o.id 結(jié)果為正,this.id = o.id 結(jié)果為0)
  • 降序:o.id - this.id(this.id < o.id 結(jié)果為正、this.id < o.id 結(jié)果為負(fù),this.id = o.id 結(jié)果為0)

上述代碼中,我們使用的是this.id - o.id,所以我們是升序排序的(默認(rèn)情況就是升序排序的)。

import java.util.Set;
import java.util.TreeSet;
public class Demo{
	public static void main(String[] args){
		Set set = new TreeSet();
		Person p1 = new Person(1,18,"小明");
		Person p2 = new Person(2,5,"小強(qiáng)");
		Person p3 = new Person(3,20,"小張");
		set.add(p1);
		set.add(p2);
		set.add(p3);
		set.add(p3);//重復(fù)的元素不會(huì)被添加到集合中
		System.out.println(set.size());
		
		Iterator it = set.iterator();
		while(it.hasNext()){
			System.out.println(it.next());
		}
	}
}

compareTo方法就是為了實(shí)現(xiàn)Comparable接口而存在的,而實(shí)現(xiàn)Comparable接口就是為了可以直接使用sort()方法對該對象進(jìn)行自定義排序。

注意:TreeSet是不能存在null元素(HashSet是可以存儲(chǔ)null值的),向TreeSet中添加元素時(shí),首先按照compareTo()進(jìn)行比較,元素底層調(diào)用compareTo方法時(shí)會(huì)報(bào)空指針異常。

2、HashSet:散列集合、高效快速

語法:Set<E> set = new HashSet<E>();

說明:HashSet存儲(chǔ)的對象,應(yīng)該重寫hashCode()和equals()兩個(gè)方法,在添加元素的時(shí)候會(huì)根據(jù)我們重寫hashCode()方法計(jì)算元素的hash值,根據(jù)哈希值計(jì)算元素存儲(chǔ)的位置(哈希地址),如果該哈希地址沒有元素則會(huì)直接添加成功,如果該位置有其他元素會(huì)根據(jù)equals方法判斷是否為同一個(gè)對象,如果結(jié)果返回true則不會(huì)添加,如果為false則會(huì)以鏈表的形式追加到該哈希地址處。(底層根據(jù)HashMap實(shí)現(xiàn))

在不指定泛型的情況下可以為不同的類型的值;

public class Person{
	int id;
	String name;
	public Person(int id, String name) {
		super();
		this.id = id;
		this.name = name;
	}
	//重寫hashCode方法只根據(jù)id進(jìn)行計(jì)算hash值
	@Override
	public int hashCode() {
		final int prime = 31;
		int result = 1;
		result = prime * result + id;
		return result;
	}
	//重寫equals方法
	@Override
	public boolean equals(Object obj) {
		if (this == obj)
			return true;
		if (obj == null)
			return false;
		if (getClass() != obj.getClass())
			return false;
		Person other = (Person) obj;
		if (id != other.id)
			return false;
		return true;
	}
	//重寫toString方法,方便在我們輸出的時(shí)候查看
	@Override
	public String toString() {
		return "Person [id=" + id + ", name=" + name + "]";
	}
}
public class Demo{
	public static void main(String[] args){
		Set set = new HashSet();
		Person p1 = new Person(1,"小明");
		Person p2 = new Person(2,"小張");
		Person p3 = new Person(3,"小李");
		set.add(p1);
		set.add(p2);
		set.add(p3);
		//在我們添加成功以后修改其決定hash值的id
		p2.id = 5;
		//在刪除時(shí)會(huì)導(dǎo)致刪除不掉(如果修改的是name則不會(huì)出現(xiàn)刪除不掉的效果)
		//因?yàn)橹暗脑卮鎯?chǔ)在id為2計(jì)算的哈希地址的位置,現(xiàn)在是去id為5計(jì)算的哈希地址出去刪除,所以刪除不掉
		//set.remove(p2);
		//會(huì)添加到id為5計(jì)算的哈希地址,所以會(huì)添加成功(雖然屬性相同,但是之前的是存儲(chǔ)在根據(jù)id為2計(jì)算的哈希地址位置)
		set.add(p2);
		//當(dāng)我們繼續(xù)添加的時(shí)候,equals返回的是true,所以不會(huì)添加成功
		set.add(p2);
		
		//此時(shí)創(chuàng)建一個(gè)id為2的對象繼續(xù)添加
		Person p4 = new Person(2,"小張");
		set.add(p4);//會(huì)添加id為2計(jì)算的哈希地址位置,雖然該位置有元素,但是之前的元素已經(jīng)被修改了,所以會(huì)添加成功
		System.out.println("集合的長度為:"+set.size());
		Iterator it = set.iterator();
		while(it.hasNext()){
			System.out.println(it.next());
		}
	}
}

輸出結(jié)果:

集合的長度:5
Person [id=1, name=小明]        //根據(jù)id為1計(jì)算的哈希地址
Person [id=5, name=小張]        //根據(jù)id為2計(jì)算的哈希地址(原p2對象以id為2的哈希地址進(jìn)行存儲(chǔ),但是后來id被修改為5了)
Person [id=2, name=小張]        //根據(jù)id為2計(jì)算的哈希地址(p4對象)
Person [id=3, name=小李]        //根據(jù)id為3計(jì)算的哈希地址
Person [id=5, name=小張]        //根據(jù)id為5計(jì)算的哈希地址(修改以后的p2以id為5計(jì)算的哈希地址存儲(chǔ))

HashSet存儲(chǔ)元素的存儲(chǔ)過程:

首先說一下HashSet存儲(chǔ)對象的方式:首先根據(jù)我們重寫的HashCode方法計(jì)算出Hash值,根據(jù)Hash值來判斷存入Set中的元素是否重復(fù)和存儲(chǔ)在Set集合中的哈希地址,如果該Hash地址為空,則會(huì)直接將該對象存儲(chǔ)到該哈希地址,如果該哈希地址有元素,會(huì)根據(jù)equals方法判斷是否為同一個(gè)對象,如果結(jié)果返回true,說明兩個(gè)對象是同一對象,則不會(huì)添加該對象,如果返回的是false,說明元素本身是不同的,則會(huì)以鏈表的形式同時(shí)存儲(chǔ)到該哈希地址的位置。

總結(jié):說一下上面的執(zhí)行過程,Set集合是根據(jù)我們重寫的HashCode方法中的屬性,來計(jì)算Hash值,來判斷存入Set中的元素是否重復(fù)和存儲(chǔ)在Set集合中哈希地址,當(dāng)我們在存儲(chǔ)之后再進(jìn)行修改決定計(jì)算Hash值的屬性時(shí),會(huì)導(dǎo)致程序出現(xiàn)意想不到的結(jié)果,我們首先根據(jù)id為2計(jì)算出了一個(gè)存儲(chǔ)該對象的哈希地址,當(dāng)我們修改了id為5后,再進(jìn)行刪除操作時(shí),它會(huì)根據(jù)id為5計(jì)算一個(gè)Hash值,去該Hash值對應(yīng)的哈希地址去刪除元素,因?yàn)槲覀冎按鎯?chǔ)的哈希地址是根據(jù)id為2計(jì)算出來的,所以會(huì)導(dǎo)致本應(yīng)刪除的元素刪除不掉,而當(dāng)我們再進(jìn)行add的時(shí)候,我們根據(jù)id為5的Hash值去存儲(chǔ)時(shí)發(fā)現(xiàn),id為5的地址并沒有元素,所以存儲(chǔ)成功,雖然和之前id為2時(shí)計(jì)算Hash值存儲(chǔ)位置的元素屬性值一樣,但是還是會(huì)存儲(chǔ)成功的,然而,當(dāng)我們再創(chuàng)建一個(gè)id為2的對象進(jìn)行存儲(chǔ)時(shí),雖然哈希地址相同,但此時(shí)之前根據(jù)該哈希地址的對象已經(jīng)改變了(id修改為5了),所以會(huì)將新創(chuàng)建的id為2的對象以鏈表的形式同時(shí)存儲(chǔ)在該哈希地址的位置,所以當(dāng)我們操作HashSet集合時(shí),不要去修改決定計(jì)算Hash值的元素屬性。

以上為個(gè)人經(jīng)驗(yàn),希望能給大家一個(gè)參考,也希望大家多多支持腳本之家。

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