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【Java提高十七】Set接口集合详解

三、Set接口

Set是一种不包括重复元素的Collection。它维持它自己的内部排序,所以随机访问没有任何意义。与List一样,它同样运行null的存在但是仅有一个。由于Set接口的特殊性,所有传入Set集合中的元素都必须不同,同时要注意任何可变对象,如果在对集合中元素进行操作时,导致e1.equals(e2)==true,则必定会产生某些问题。实现了Set接口的集合有:EnumSet、HashSet、TreeSet。

3.1、EnumSet

是枚举的专用Set。所有的元素都是枚举类型。

3.2、HashSet

HashSet堪称查询速度最快的集合,因为其内部是以HashCode来实现的。它内部元素的顺序是由哈希码来决定的,所以它不保证set 的迭代顺序;特别是它不保证该顺序恒久不变。


HashSet详解

对于HashSet而言,它是基于HashMap来实现的,底层采用HashMap来保存元素。所以如果对HashMap比较熟悉,那么HashSet是so easy!!

一、定义

HashSet继承AbstractSet类,实现Set、Cloneable、Serializable接口。其中AbstractSet提供 Set 接口的骨干实现,从而最大限度地减少了实现此接口所需的工作。Set接口是一种不包括重复元素的Collection,它维持它自己的内部排序,所以随机访问没有任何意义。

基本属性

构造函数

从构造函数中可以看出HashSet所有的构造都是构造出一个新的HashMap,其中最后一个构造函数,为包访问权限是不对外公开,仅仅只在使用LinkedHashSet时才会发生作用。

二、方法

既然HashSet是基于HashMap,那么对于HashSet而言,其方法的实现过程是非常简单的。

iterator()方法返回对此 set 中元素进行迭代的迭代器。返回元素的顺序并不是特定的。底层调用HashMap的keySet返回所有的key,这点反应了HashSet中的所有元素都是保存在HashMap的key中,value则是使用的PRESENT对象,该对象为static final。

size()返回此 set 中的元素的数量(set 的容量)。底层调用HashMap的size方法,返回HashMap容器的大小。

isEmpty(),判断HashSet()集合是否为空,为空返回 true,否则返回false。

contains(),判断某个元素是否存在于HashSet()中,存在返回true,否则返回false。更加确切的讲应该是要满足这种关系才能返回true:(o==null ? e==null : o.equals(e))。底层调用containsKey判断HashMap的key值是否为空。

add()如果此 set 中尚未包含指定元素,则添加指定元素。如果此Set没有包含满足(e==null ? e2==null : e.equals(e2)) 的e2时,则将e2添加到Set中,否则不添加且返回false。由于底层使用HashMap的put方法将key = e,value=PRESENT构建成key-value键值对,当此e存在于HashMap的key中,则value将会覆盖原有value,但是key保持不变,所以如果将一个已经存在的e元素添加中HashSet中,新添加的元素是不会保存到HashMap中,所以这就满足了HashSet中元素不会重复的特性。

remove如果指定元素存在于此 set 中,则将其移除。底层使用HashMap的remove方法删除指定的Entry。

clear从此 set 中移除所有元素。底层调用HashMap的clear方法清除所有的Entry。

clone返回此 HashSet 实例的浅表副本:并没有复制这些元素本身。

后记:

由于HashSet底层使用了HashMap实现,使其的实现过程变得非常简单,如果你对HashMap比较了解,那么HashSet简直是小菜一碟。有两个方法对HashMap和HashSet而言是非常重要的,hashcode和equals。


3.3、TreeSet

基于TreeMap,生成一个总是处于排序状态的set,内部以TreeMap来实现。它是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,具体取决于使用的构造方法。


TreeSet详解

一、TreeSet定义

我们知道TreeMap是一个有序的二叉树,那么同理TreeSet同样也是一个有序的,它的作用是提供有序的Set集合。通过源码我们知道TreeSet基础AbstractSet,实现NavigableSet、Cloneable、Serializable接口。其中AbstractSet提供 Set 接口的骨干实现,从而最大限度地减少了实现此接口所需的工作。NavigableSet是扩展的 SortedSet,具有了为给定搜索目标报告最接近匹配项的导航方法,这就意味着它支持一系列的导航方法。比如查找与指定目标最匹配项。Cloneable支持克隆,Serializable支持序列化。

同时在TreeSet中定义了如下几个变量。

其构造方法:

二、TreeSet主要方法

1、add:将指定的元素添加到此 set(如果该元素尚未存在于 set 中)。

2、addAll:将指定 collection 中的所有元素添加到此 set 中。

3、ceiling:返回此 set 中大于等于给定元素的最小元素;如果不存在这样的元素,则返回 null。

4、clear:移除此 set 中的所有元素。

5、clone:返回 TreeSet 实例的浅表副本。属于浅拷贝。

6、comparator:返回对此 set 中的元素进行排序的比较器;如果此 set 使用其元素的自然顺序,则返回 null。

7、contains:如果此 set 包含指定的元素,则返回 true。

8、descendingIterator:返回在此 set 元素上按降序进行迭代的迭代器。

9、descendingSet:返回此 set 中所包含元素的逆序视图。

10、first:返回此 set 中当前第一个(最低)元素。

11、floor:返回此 set 中小于等于给定元素的最大元素;如果不存在这样的元素,则返回 null。

12、headSet:返回此 set 的部分视图,其元素严格小于 toElement。

13、higher:返回此 set 中严格大于给定元素的最小元素;如果不存在这样的元素,则返回 null。

14、isEmpty:如果此 set 不包含任何元素,则返回 true。

15、iterator:返回在此 set 中的元素上按升序进行迭代的迭代器。

16、last:返回此 set 中当前最后一个(最高)元素。

17、lower:返回此 set 中严格小于给定元素的最大元素;如果不存在这样的元素,则返回 null。

18、pollFirst:获取并移除第一个(最低)元素;如果此 set 为空,则返回 null。

19、pollLast:获取并移除最后一个(最高)元素;如果此 set 为空,则返回 null。

20、remove:将指定的元素从 set 中移除(如果该元素存在于此 set 中)。

21、size:返回 set 中的元素数(set 的容量)。

22、subSet:返回此 set 的部分视图

23、tailSet:返回此 set 的部分视图

三、最后

由于TreeSet是基于TreeMap实现的,所以如果我们对treeMap有了一定的了解,对TreeSet那是小菜一碟,我们从TreeSet中的源码可以看出,其实现过程非常简单,几乎所有的方法实现全部都是基于TreeMap的。

本文分享自微信公众号 - Java帮帮(javahelp)

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原始发表时间:2018-02-15

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