[2025.1.11 JavaSE学习]集合-4（Set接口 && HashSet && LinkedHashSet）

Set接口方法

• 无序，添加和取出顺序不一样，无索引
• 没有重复的元素，最多包含一个null
• Set接口也是Collection子接口，常用方法一样
• Set同Collection遍历方式一样：
  • 可以使用迭代器（Iterator it = set.iterator()）
  • 可以使用增强for
  • 不能使用索引方式

HashSet

• HashSet实现了Set接口
• HashSet实际上底层为HashMap，其构造方法如下：

public HashSet(){
	map = new HashMao<>();
}

• 可以存放null值，但是只能有一个
• HashSet不保证元素是有序的，取决于hash后，再确定索引的结果
• 不能有重复元素
• 底层为数组+链表+红黑树

HashSet扩容机制

• 添加一个元素时，先得到其hash值（hashCode()），会转换为索引值

• 找到table中索引位置是否存放有元素

• 如果没有，直接加入

• 如果有，调用equals()进行比较（底层为地址比较，String内部重写了equals方法，会根据字符串内容进行比较）

• equals比较后，如果相同，就放弃添加，如果不相同，则添加到最后

• 在jdk8中，如果一个索引链表的元素个数到达TREE_THRESHOLD（默认为8）且table使用大小大于等于MIN_TREEIFY_CAPACITY(默认64)，就会红黑树化

  • 每次将元素添加在链表后，立刻判断是否已经达到8个节点，如果是，则调用treeifyBin()
  • 在转为红黑树之前，需要进行判断条件：
    if(tab == null || (n = tab.length) < (MIN_TREEIFY_CAPACITY(64))) resize();
  • 如果上面条件成立，先对table进行扩容；否则进行红黑树化

• 一些细节：

  • 第一次添加时，table数组就扩容到16，临界值threshold为16loadFactor(160.75=12)
  • 如果table数组使用达到了临界值12，就会扩容到16*2=32，新的临界值就是32*0.75=24，以此类推
  • 若达到上述条件，则红黑树化
  • PS：table使用大小算的是add()方法的成功次数，即单索引上的链表+1也算在内
  • 重写 equals 方法时，必须同时重写 hashCode 方法：

  @Override
  public boolean equals(Object o){
  	if(this == o) return ture;//判断是否为自身
  	if(o == null || getClass() != o.getClass())return false;//判断是否为空，或者不同类
  	Employee employee = (Employee)o;
  	return age == employee.age && Objects.equals(name, employee.name);
  }
  
  @Override
  public int hashCode(){//为了根据属性生成相同的hashCode
  	return Objects.hash(name, age);
  }
  

LinkedHashSet

• 继承了HashSet
• 底层为一个LinkedHashMap，底层维护了数组+双向链表
• 根据元素的hashCode值决定存储位置，同时使用链表维护元素的次序，使得元素看起来是以插入顺序保存的
• 不允许添加重复元素
• 工作逻辑，按插入顺序建立双向链表，而决定插不插入的逻辑则和HashSet一样
• 源码分析：
  • 添加第一次时，直接将数组table扩容到16
  • 数组为HashMap$Node（为LinkedHashMap父类，数组多态），存放的元素为LinkedHashMap$Entry类型（$是外部类内部类分隔符），Entry为LinkedHashMap内部静态类，继承了HashMap.Node