JAVA深化_12——容器，Set接口介绍（HashSet,TreeSet）存储特征详解
Set接口介绍
Set接口继承自Collection接口，Set接口中没有新增方法，它和Collection接口保持完全一致。我们在前面学习List接口的使用方式，在Set中仍然适用。因此，学习Set的使用将没有任何难度。
Set接口特点
Set特点：无序、不可重复。无序指Set中的元素没有索引，我们只能遍历查找；不可重复指不允许加入重复的元素。更确切地讲，新元素如果和Set中某个元素通过equals()方法对比为true，则只能保留一个。
Set常用的实现类有：HashSet、TreeSet等，我们一般使用HashSet。
HashSet容器的使用
==HashSet是Set接口的实现类。==是Set存储特征的具体实现。
public class HashSetTest {
public static void main(String[] args) {
//实例化HashSet
Set<String> set = new HashSet<>();
//添加元素
set.add("a");
set.add("b1");
set.add("c2");
set.add("d");
set.add("a");
//获取元素,在Set容器中没有索引，所以没有对应的get(int index)方法
for(String str: set){
System.out.println(str);
}
System.out.println("--------------------");
//删除元素
boolean flag = set.remove("c2");
System.out.println(flag);
for(String str: set){
System.out.println(str);
}
System.out.println("------------------------");
int size = set.size();
System.out.println(size);
}
}
HashSet存储特征分析
HashSet 是一个不保证元素的顺序且没有重复元素的集合，是线程不安全的。HashSet允许有null 元素。
无序：
==在HashSet中底层是使用HashMap存储元素的。HashMap底层使用的是数组与链表实现元素的存储。==元素在数组中存放时，并不是有序存放的也不是随机存放的，而是对元素的哈希值进行运算决定元素在数组中的位置。
不重复：
当两个元素的哈希值进行运算后得到相同的在数组中的位置时，会调用元素的equals()方法判断两个元素是否相同。如果元素相同则不会添加该元素，如果不相同则会使用单向链表保存该元素。
通过HashSet存储自定义对象
<一定要重写自定义对象的HashCode（）和equals（）方法>
创建Users对象
public class Users {
private String username;
private int userage;
public Users(String username, int userage) {
this.username = username;
this.userage = userage;
}
public Users() {
}
@Override
public boolean equals(Object o) {
if (this == o) return true;
if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
Users users = (Users) o;
if (userage != users.userage) return false;
return username != null ? username.equals(users.username) : users.username == null;
}
@Override
public int hashCode() {
int result = username != null ? username.hashCode() : 0;
result = 31 * result + userage;
return result;
}
public String getUsername() {
return username;
}
public void setUsername(String username) {
this.username = username;
}
public int getUserage() {
return userage;
}
public void setUserage(int userage) {
this.userage = userage;
}
@Override
public String toString() {
return "Users{" +
"username='" + username + '\'' +
", userage=" + userage +
'}';
}
}
在HashSet中存储Users对象
public class HashSetTest2 {
public static void main(String[] args) {
//实例化HashSet
Set<Users> set = new HashSet<>();
Users u = new Users("zhangsan",18);
Users u1 = new Users("zhangsan",18);
set.add(u);
set.add(u1);
System.out.println(u.hashCode());
System.out.println(u1.hashCode());
for(Users users:set){
System.out.println(users);
}
}
}
TreeSet容器的使用
TreeSet实现了Set接口，它是一个可以对元素进行排序的容器。底层实际是用TreeMap实现的，内部维持了一个简化版的TreeMap，通过key来存储元素。 TreeSet内部需要对存储的元素进行排序，因此，我们需要给定排序规则。
排序规则实现方式：
- 通过元素自身实现比较规则。
- 通过比较器指定比较规则。
public class TreeSetTest {
public static void main(String[] args) {
//实例化TreeSet
Set<String> set = new TreeSet<>();
//添加元素
set.add("c");
set.add("a");
set.add("d");
set.add("b");
set.add("a");
//获取元素
for(String str :set){
System.out.println(str);
}
}
}
通过元素自身实现比较规则
在元素自身实现比较规则时，需要实现Comparable接口中的compareTo方法，该方法中用来定义比较规则。TreeSet通过调用该方法来完成对元素的排序处理。
创建Users类
public class Users implements Comparable<Users>{
private String username;
private int userage;
public Users(String username, int userage) {
this.username = username;
this.userage = userage;
}
public Users() {
}
@Override
public boolean equals(Object o) {
System.out.println("equals...");
if (this == o) return true;
if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
Users users = (Users) o;
if (userage != users.userage) return false;
return username != null ? username.equals(users.username) : users.username == null;
}
@Override
public int hashCode() {
int result = username != null ? username.hashCode() : 0;
result = 31 * result + userage;
return result;
}
public String getUsername() {
return username;
}
public void setUsername(String username) {
this.username = username;
}
public int getUserage() {
return userage;
}
public void setUserage(int userage) {
this.userage = userage;
}
@Override
public String toString() {
return "Users{" +
"username='" + username + '\'' +
", userage=" + userage +
'}';
}
//定义比较规则
//正数：大，负数：小，0：相等
@Override
public int compareTo(Users o) {
if(this.userage > o.getUserage()){
return 1;
}
if(this.userage == o.getUserage()){
return this.username.compareTo(o.getUsername());
}
return -1;
}
}
Set<Users> set1 = new TreeSet<>();
Users u = new Users("zhangsan",18);
Users u1 = new Users("zhouxinchi",22);
Users u2 = new Users("chenglong",22);
set1.add(u);
set1.add(u1);
set1.add(u2);
for(Users users:set1){
System.out.println(users);
}
通过比较器实现比较规则
通过比较器定义比较规则时，我们需要单独创建一个比较器，比较器需要实现Comparator接口中的compare方法来定义比较规则。**在实例化TreeSet时将比较器对象交给TreeSet来完成元素的排序处理。**此时元素自身就不需要实现比较规则了。
创建Student类
public class Student {
private String name;
private int age;
public Student(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public Student() {
}
@Override
public String toString() {
return "Student{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
@Override
public boolean equals(Object o) {
if (this == o) return true;
if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
Student student = (Student) o;
if (age != student.age) return false;
return name != null ? name.equals(student.name) : student.name == null;
}
@Override
public int hashCode() {
int result = name != null ? name.hashCode() : 0;
result = 31 * result + age;
return result;
}
}
创建比较器
public class StudentComparator implements Comparator<Student> {
//定义比较规则
@Override
public int compare(Student o1, Student o2) {
if(o1.getAge() > o2.getAge()){
return 1;
}
if(o1.getAge() == o2.getAge()){
return o1.getName().compareTo(o2.getName());
}
return -1;
}
}
public class TreeSetTest3 {
public static void main(String[] args) {
//创建TreeSet容器，并给定比较器对象
Set<Student> set = new TreeSet<>(new StudentComparator());
Student s = new Student("zhangsan",18);
Student s1 = new Student("zhouxinchi",22);
Student s2 = new Student("sxtchenglong",22);
set.add(s);
set.add(s1);
set.add(s2);
for(Student student:set){
System.out.println(student);
}
}
}
