HashSet去重原理及Set无序性
HashSet的主要特征
1.实现了Collection接口的子类:Set接口。
2.HashSet的储存是无序的,即遍历的顺序和我们添加的顺序无关。
3.HashSet底层的数据结构是哈希表。根据哈希表得出的哈希值代表该对象的储存位置
4.HashSet不能添加重复的元素,底层是基于HashMap实现的
HashSet如何去重?
Set调用 add 方法时,调用了添加对象的 hashCode方法和 equals 方法:如果Set集合中没有与该元素 hashCode 值相同的元素,则说明该元素是新元素,可以添加到 Set 集合中;如果两个元素的 hashCode 值相同,再使用 equals 方法比较,如果返回值为 true,就说明两个元素相同,新元素不会被添加到 Set 集合中;如果 hashCode 值相同,但是 equals 方法比较后,返回值为 false ,就说明两个元素不相同,新元素会被添加到 Set 集合中。
一般来说,一个类必要时会同时重写hashCode()和equals()两个方法(如果没有重写,那么就默认调用Object中的hashCode()和equals())。这也是HashSet去重机制的关键。
去重代码示例
public class User { private String name; private String sex; private int age; public User(String name,String sex,int age) { this.name=name; this.sex=sex; this.age=age; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public String getSex() { return sex; } public void setSex(String sex) { this.sex = sex; } public int getAge() { return age; } public void setAge(int age) { this.age = age; } //重写toString public String toString() { return name+"--"+sex+"--"+"--"+age; } }
当没有重写hashCode()和equals()时
public class test { public static void main(String[] args) { User user1 = new User("张三","男",20); User user2 = new User("张三","男",20); Set<User> users = new HashSet<User>(); users.add(user1); users.add(user2); //遍历 Iterator<User> iterator = users.iterator(); while(iterator.hasNext()) { System.out.println(iterator.next()); } } }
运行结果:
张三--男----20 张三--男----20
从运行结果可以看到user1和uer2都被添加进HashSet集合中。因为我这里没有重写hashCode()和equals(),所以这里默认使用了Object类中的hashCode(),通过Object中hashCode()得出的user1和user2的哈希值是不同的,因为他们的存放地址是不一样。即直接判定这两个对象是不同的,可以同时放入HashSet集合。
如果两个对象即使存储位置不同,只要属性完全相同就不能存放进HashSet。这时需要重写hashCode()和equals()方法。
在User类中添加重写的hashCode()和equals()方法。
public int hashCode() { int result = 17; result = result*31 + this.name.hashCode(); result = result*31 + this.sex.hashCode(); result = result*31 + this.age; return result; } // 重写equals public boolean equals(Object obj) { if(this == obj){ return true;//地址相等 } if(obj == null){ return false;//非空性:对于任意非空引用x,x.equals(null)应该返回false。 } if(obj instanceof User) { User user = (User)obj; if(this.name.equals(user.name)&&this.sex.equals(user.sex)&&this.age==user.age) { return true; } } return false; }
运行结果:
张三--男----20
可以发现,这个时候只能加入一个user,并且是user1。(因为user1先执行add操作)通过重写了hashCode()和equals()方法,我们修改了判定规则,我们通过属性的hash值返回hashCode的结果,并且在重写后的equals()方法通过比较属性来判断是否是同一个对象。
Set无序性探索
我们经常听说List是有序且可重复的,Set是无序且不重复的。这是一个误区,这里所说的顺序有两个概念,一是按照添加的顺序排列,二是按照自然顺序a-z排列。Set并不是无序的,传统所说的Set无序指的是HashSet,它不能保证元素的添加顺序,更不能保证自然顺序,而Set的其他实现类是可以实现这两种顺序的。
1,LinkedHashset : 保证元素添加的自然顺序
2,TreeSet : 保证元素的自然顺序
通过下面一段代码来理解上述问题:
import java.util.HashSet; import java.util.LinkedHashSet; import java.util.Set; import java.util.TreeSet; public class set { public static void main(String[] args) { // Tree保证元素按照自然顺序a-z排列 Set set=new TreeSet<String>(); set.add("aa"); set.add("b2"); set.add("cc3"); set.add("d4"); set.add("a"); System.out.println("TreeSet---"+set); // HashSet无序 Set hashSet=new HashSet(); hashSet.add("aa"); hashSet.add("b2"); hashSet.add("cc3"); hashSet.add("d4"); hashSet.add("a"); System.out.println("HashSet---"+hashSet); //LinkedHashSet会保证元素的添加顺序 Set<String> linkedHashSet = new LinkedHashSet<>(); linkedHashSet.add("a"); linkedHashSet.add("c"); linkedHashSet.add("b"); linkedHashSet.add("e"); linkedHashSet.add("d"); //linkedHashSet.forEach(e-> System.out.print(e+" ")); System.out.println("LinkedHashSet---"+linkedHashSet); } }
输出结果:
TreeSet---[a, aa, b2, cc3, d4] TreeSet元素按自然顺序排序 HashSet---[aa, b2, d4, a, cc3] HashSet元素乱序 LinkedHashSet---[a, c, b, e, d] LinkedHashSet保证元素添加顺序